Агишева У.О., Галимзянов М.Н. «Распространение акустических волн в теплой воде с парогазовыми пузырьками» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование, 13, № 1, с. 28-38 (2020)

Проблемы распространения волн в пузырьковых средах представляют большой интерес для исследователей на протяжении почти полувека в связи с широким распространением этих систем в природе и их интенсивным использованием в современных технологиях. Из литературы известно, что интенсивность затухания звуковых возмущений в рассматриваемых газожидкостных средах в основном определяется теплофизическими характеристиками газа, находящегося в пузырьках. Оказывается, что эти эффекты значительно усиливаются с ростом концентрации пара, обусловленного повышением температуры системы. В работе рассмотрено в плоскоодномерном и односкоростном приближении распространение малых возмущений в жидкости с пузырьками, заполненными паром и не растворимым в жидкой фазе газом. Для учета межфазного тепломассообмена использовались уравнения теплопроводности и диффузии внутри пузырька и уравнение теплопроводности в жидкости вокруг пузырька. Из условия существования решения в виде затухающей бегущей волны с учетом эффектов акустической разгрузки пузырьков выписано дисперсионное уравнение, проведены численные расчеты для воды с парогазовыми пузырьками. Исследованы особенности отражения гармонических волн от границы раздела "чистой" жидкости и жидкости с парогазовыми пузырьками. Проведен численный анализ влияния начального объем-газосодержания α_g0 с двумя начальными размерами пузырьков a₀=10^–6 м и 10^–3 м. Изучено влияние частот возмущений и температуры среды на коэффициент затухания акустической волны.