Скоков В.Н., Коверда В.П., Виноградов А.В., Решетников А.В. «Низкочастотные колебания интенсивности лазерного луча, прошедшего через систему кавитационных кластеров воды» Теплофизика и аэромеханика, № 1, с. 109-118 (2010)

Проведены эксперименты по кавитации воды в ультразуковом поле. Исследованы низкочастотные колебания интенсивности прошедшего через кавитационную область лазерного луча. Эксперименты показали присутствие низкочастотных случайных колебаний с частотной зависимостью спектров мощности где показатель степени α принимал значения в диапазоне 0,8 ≤ α ≤ 1,2. Из экспериментальных реализаций выделены крупномасштабные низкочастотные пульсации, обладающие свойством масштабной инвариантности, длительность которых распределена по степенному закону. Результаты объяснены на основе математической модели возникновения масштабно инвариантных флуктуаций с спектром мощности в системе двух нелинейных стохастических дифференциальных уравнений, описывающих взаимодействие разнородных фазовых переходов. Распределение экстремальных низкочастотных выбросов, выделенных из численных решений стохастических уравнений, имеет степенной вид. Установлены соотношения динамического скейлинга между критическими показателями, определяющими частотную зависимость спектров мощности пульсаций α и функции распределения амплитуд экстремальных низкочастотных пульсаций β. Показано, что как в случае экспериментов по акустической кавитации воды, так и в случае теоретической модели взаимодействующих фазовых переходов критические показатели связаны соотношением α + β = 2. Спектры мощности флуктуаций определяются в экспериментах проще и точнее, чем функция распределения экстремальных амплитуд. В тех случаях, когда известна только частотная зависимость спектров мощности флуктуаций, соотношения между показателями позволяют получать информацию о распределениях крупномасштабных выбросов и оценивать опасные амплитуды.

Перминов С.А., Ермаков Г В. «Вскипание перегретой воды и водных растворов под действием ультразвука» Теплофизика и аэромеханика, № 1, с. 119-125 (2010)

Вдали от границы достижимого перегрева в области гетерогенного зародышеобразования изучена кинетика вскипания перегретой дистиллированной воды и раствора хлорида натрия в стеклянной ячейке при атмосферном давлении и при низких перегревах в 15–35°C. Экспериментально получены зависимости среднего времени ожидания вскипания перегретых жидкостей от температуры в естественных условиях и в ультразвуковом поле. Время ожидания вскипания при этих температурах достигает 1000 с, а среднее время ∼600 с. По полученным выборкам времени ожидания вскипания методом порядковых статистик найдены эмпирические функции распределения. С помощью критерия согласия омега-квадрат показано, что они не совпадают с экспоненциальным распределением, описывающим стационарный случайный процесс рождения сверхкритического зародыша, разделяющего систему на макроскопические фазы. Таким образом, показано, что этот случайный процесс не является стационарным, что находит свое выражение в зависимости частоты зародышеобразования от времени.