Ивашнев О.Е., Смирнов Н.Н. «Возникновение ударных волн нуклеации во вскипающей жидкости» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 103-117 (2005)

Изучается процесс разгерметизации сосудов высокого давления, заполненных жидкостью, вскипающей при уменьшении давления. После разгерметизации, происходящей за время меньшее, 1 мс, в сосуд уходит волна разрежения. Эксперименты показали, что давление за волной выходит на постоянное значени; между давлением насыщения и атмосферным, которое не зависит от диаметра сосуда. Анализируется соответствие экспериментам по разгерметизации сосудов различных теорий образования пузырьков: на стенках канала, за счет обрыва связей между молекулами воды и за счет кипения на примесных частицах. Предложена теория "механической нуклеации": считается, что жидкость начинает кипеть на незначительном числе примесных частиц, а пузырьки, образовавшиеся на ядрах нуклеации многократно дробятся за счет неустойчивости, развивающейся под действием центробежных ускорений поверхности пузырька в процессе его роста. Расчеты показали, что после открытия сосуда на его выходе происходит дробление пузырьков. Из-за роста межфазной поверхности при дроблении интенсивность кипения увеличивается, давление растет и вслед за волной разрежения в глубь сосуда уходит ударная волна. Во фронте ударной волны происходит многократное разрушение пузырьков. За ней движется серия ударных волн меньшей амплитуды. Давление в сосуде выходит на устойчивый уровень, по которому более не распространяются ударные волны. Этот уровень характеризуется степенью метастабильности жидкости – ее перегревами, т.е. разницей между температурой жидкости и температурой насыщенных паров. Показано, что давление, устанавливающееся в сосуде не зависит от числа начальных центров кипения, начального давления в сосуде, а определяется только начальной температурой. Для воды построена и сопоставлена с экспериментальными данными зависимость от начальной температуры перегревов жидкости.

Битюрин B.А., Ключников Н.И. «Структура ударной волны в слабоионизованной ионной плазме, содержащей заряженные частицы» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 179-188 (2005)

Рассматривается структура ударной волны, возникающая в трехкомпонентной слабоионизованной плазме, содержащей малые металлические частицы (макрочастицы). Частицы ионизуются благодаря термоэлектронной эмиссии, и вылетающие электроны прилипают к молекулам нейтрального несущего газа, который предполагается электроотрицательным. Получающаяся ионная плазма содержит заряженные компоненты с сильно различающимися массами, которые по-разному тормозятся в ударной волне, что приводит к разделению зарядов и возникновению самосогласованных электрических полей, в свою очередь влияющих на движение заряженных компонентов.