Аганин А.А., Ильгамов М.А., Косолапова Л.А., Малахов В.Г. «Нелинейные несферические колебания пузырька газа при периодическом изменении давления окружающей жидкости» Теплофизика и аэромеханика, № 3, с. 521-533 (2008)

Построена математическая модель динамики пузырька, в которой изменение формы межфазной поверхности представляется в виде ряда по сферическим гармоникам, а соотношения записываются с точностью до квадрата амплитуды искажения сферической формы пузырька. На режимах колебаний, близких к периодической сонолюминесценции отдельного пузырька в стоячей акустической волне, изучен характер колебаний воздушного пузырька в воде в зависимости от его начального радиуса и амплитуды изменения давления жидкости. Установлено, что за границей области линейно-устойчивых сферических колебаний могут иметь место несферические колебания ограниченной амплитуды. При этом наблюдаются как колебания с периодом, равным одному или нескольким периодам изменения давления жидкости, так и апериодические колебания. Показано, что пренебрежение искажениями в виде сферических гармоник с большими номерами (i > 3) может приводить к смене режимов колебаний. При этом влияние искажений на форму поверхности пузырька для гармоник с i > 8 незначительно.

Абрамова О.А., Ахатов И.Ш., Гумеров Н.А., Иткулова Ю.А. «Трехмерное численное исследование динамики сжимаемых пузырьков в стоксовом течении методом граничных элементов» Журнал вычислительной математики и математической физики, 54, № 9, с. 1537-1544 (2014)

Исследуется динамика пузырьков, содержащих сжимаемый газ, в сдвиговом потоке вязкой жидкости под действием акустического поля при малых числах Рейнольдса. Численный подход основан на методе граничных элементов (МГЭ), который эффективен для трехмерного моделирования деформации пузырьков. Применение стандартного МГЭ при исследовании динамики сжимаемых пузырьков сталкивается с проблемой вырожденности алгебраической системы. Для решения этой проблемы используются дополнительные соотношения, основанные на принципе взаимности Лоренца. Представлены тестовые расчеты для динамики одного и нескольких пузырьков в акустических полях и сдвиговых потоках.

Аганин А.А., Ильгамов М.А., Косолапова Л.А., Малахов В.Г. «Эллипсоидальные колебания газового пузырька при периодическом изменении давления окружающей жидкости» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 45-52 (2005)

Изучены эллипсоидальные линейные и нелинейные колебания газового пузырька при гармоническом изменении давления окружающей жидкости. Рассмотрены такие параметры указанной системы, при которых наблюдается периодическая сонолюминесценция отдельного пузырька в стоячей акустической волне. Предложена математическая модель динамики пузырька, в которой изменение формы межфазной поверхности описывается с точностью до квадрата амплитуды искажения сферической формы пузырька. Исследован характер колебаний воздушного пузырька в воде в зависимости от его начального радиуса и амплитуды изменения давления жидкости. Показано, что несферические колебания ограниченной амплитуды могут иметь место и за границей области линейно-устойчивых сферических колебаний. При этом наблюдаются как колебания с периодом, равным одному или двум периодам изменения давления жидкости, так и апериодические колебания.

Аганин А.А., Ильгамов М.А., Нигматулин Р.И., Топорков Д.Ю. «Эволюция искажений сферичности кавитационного пузырька при акустическом сверхсжатии» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 57-69 (2010)

Изучена эволюция малых возмущений сферической формы парового пузырька в ходе его сильного однократного расширения-сжатия в дейтерированном ацетоне. Использована математическая модель, в которой движение пара и жидкости разлагается на сферическую составляющую и ее малое несферическое возмущение. Сферическая составляющая описывается уравнениями гидродинамики с учетом нестационарной теплопроводности, испарения-конденсации на межфазной поверхности с использованием уравнений состояния, построенных по экспериментальным данным. При описании несферической составляющей движения учитывается эффект вязкости жидкости и поверхностного натяжения, влиянием содержимого пузырька пренебрегается. Приведен ряд простых аналитических формул, описывающих величину радиуса пузырька в момент максимального расширения, его изменение на стадии сжатия, эволюцию искажения сферичности пузырька при сжатии.

Нигматулин Р.И., Аганин А.А., Ильгамов М.А., Топорков Д.Ю. «Эволюция возмущений сферической формы кавитационного пузырька при его взрывном коллапсе» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 156, № 1, с. 79-108 (2014)

Изучена степень роста малых отклонений от сферической формы кавитационного пузырька при его однократном сильном сжатии.

Абрамова О.А., Иткулова Ю.А., Гумеров Н.А., Ахатов И.Ш. «Эффективный метод расчета динамики большого количества деформируемых капель в стоксовом режиме» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 14, № 1, с. 166-170 (2014)

Нигматулин Р.И., Аганин А.А., Топорков Д.Ю., Ильгамов М.А. «Образование сходящихся ударных волн в пузырьке при его сжатии» Доклады академии наук, 457, № 3, с. 282-286 (2014)

DOI: 10.7868/S0869565214270115.

Воронин Д.В. «Динамика газового пузырька при его взаимодействии с волнами сжатия и разрежения» Прикладная механика и техническая физика, 46, № 5, с. 76-85 (2005)

Поставлена и численно решена задача о прохождении акустических волн в трубе в окрестности газового пузырька. Установлены основные параметры, определяющие динамику пузырька в нестационарном поле. Исследован механизм струйной деформации пузырька, сопровождаемой фрагментацией струи и образованием вторичной мелкой пузырьковой фракции. Предложено возможное объяснение природы локальной сонолюминесценции.

Дежкунов Н.В., Игнатенко П.В., Котухов А.В. «Оптимизация активности кавитации в импульсно модулированном ультразвуковом поле» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/kotukhov1 (2007)

Исследовано влияние режима озвучивания на активность акустической кавитации в импульсно модулированном ультразвуковом поле. Активность кавитации оценивалась по интенсивности звуколюминесценции. Показано, что зависимости звуколюминесценции от приложенного к излучателю напряжения от длительности и периода следования импульсов ультразвука имеют вид кривой с максимумом. Такой характер полученных зависимостей обусловлен конкурирующим влиянием двух факторов, связанных с увеличением концентрации кавитационных полостей и их размеров в кавитационной области: с увеличением числа кавитационных событий (коллапсов) в единицу времени, с одной стороны, и с уменьшением эффективности концентрации энергии пузырьками при захлопывании – с другой. Установлено, что максимальная активность кавитации, достигаемая при варьировании интенсивности ультразвука в достаточно широких пределах, растёт при увеличении периода следования импульсов и при уменьшении длительности импульсов ультразвукового поля.

Гордейчук Т.В., Казачек М.В. «Влияние частоты ультразвука на форму D-линии Na в спектрах сонолюминесценции водных растворов хлорида и додецилсульфата натрия» Письма в Журнал технической физики, 40, № 21, с. 31-40 (2014)

Спектры многопузырьковой сонолюминесценции водных растворов хлорида и додецилсульфата натрия, насыщенных аргоном, измерены вблизи D-линии Na при облучении ультразвуком частотой 20 и 870 kHz. Линия Na имеет сложную форму и состоит из двух перекрывающихся компонентов: асимметрично уширенной сдвинутой полосы и узкого несдвинутого дублета. Для обеих частот линия Na в спектрах раствора додецилсульфата заметно уже по сравнению с линией, измеренной в растворе NaCl. В то же время в обоих растворах наблюдается сходное изменение формы линии при изменении частоты. На частоте 870 kHz линия более узкая и имеет выраженный узкий компонент. На частоте 20 kHz линия шире, и в ней преобладает широкий компонент. Результаты обсуждаются в контексте различной динамики пузырьков на высокой и низкой частотах ультразвука.

Булгаревич С.Б., Бойко М.В., Сидашов А.В., Лебединский К.С., Марченко Д.Ю. «Возможность акустических кавитационных явлений в зоне фрикционного контакта при смешанном трении при наличии жидкого смазочного материала» Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС), № 2, с. 116-124 (2014)

Рассмотрена возможность акустических кавитационных явлений в зоне фрикционного контакта при смешанном трении при наличии жидкого смазочного материала, когда шероховатости трущихся тел совершают упругие колебания и генерируют акустические волны в смазочной среде. Дана полуколичественная оценка частот колебаний шероховатостей, интенсивности генерируемого ими звука, его мощности и перепада давлений в звуковых волнах в смазочной среде. Из полученных оценок сделано заключение о том, что кавитация в жидкой смазочной среде вполне возможна.