Леонов К.В., Ахатов И.Ш. «Влияние динамики кавитационного пузырька в микромасштабной жидкой ячейке на упругие напряжения в полимерной инкапсулирующей оболочке» Прикладная механика и техническая физика, 67, № 4, с. 47-59 (2026)

Предложена и исследована новая конструкция микрокапсулы для целевой доставки лекарств, представляющая собой сферическую ячейку жидкости (лекарственный раствор) с нанопузырьком, помещенную в полимерную оболочку. Проанализировано влияние низко- и высокочастотного ультразвукового воздействия на динамику кавитационного пузырька в ограниченном объеме жидкости и возникающие в результате упругие тангенциальные (окружные) напряжения в полимерной оболочке. Установлено, что относительно слабое внешнее ультразвуковое воздействие может существенно усиливаться внутри микрокапсулы за счет взрывного кавитационного роста пузырька. Наиболее существенное усиление воздействия и, как следствие, максимальные тангенциальные напряжения в оболочке достигаются при использовании низкочастотного (приблизительно 20 кГц) ультразвукового излучения и малой толщины оболочки. Показано, что при наличии кавитационного пузырька механические напряжения в оболочке во много раз больше, чем в капсуле, заполненной только жидкостью. Ключевые слова: динамика пузырька, кавитация, ультразвуковое излучение, целевая доставка лекарств

Кравцова А.Ю., Литвинова Д.В., Сиковский Д.Ф., Скрипкин С.Г. «Исследование движения кавитационных пузырей внутри суперкавитационной полости» Теплофизика и аэромеханика, № 1, с. 159-164 (2026)

Исследование суперкавитационных полостей проводилось в щелевом канале с расположенным в нем теле крыловой формы. Угол атаки крыла составлял 21°. Исследования динамики трассирования плоских кавитационных пузырей проводились с использованием высокоскоростной камеры. Методами алгоритмической диагностики двухфазного потока детектировались размеры пузырей, их скорость перемещения, направление движения и пространственное распределение. Показано, что существует три типа суперкавитационных полостей, возникающих в щелевых каналах: прозрачная пульсирующая кавитационная полость с периодическим вихреобразованием в месте ее замыкания; пар и пароводяная смесь, сосуществующая внутри полости; полость, полностью заполненная жидкостью с трассирующими внутри парогазовыми пузырями. Определено, что движение пузырьков внутрь суперкавитационной полости происходит от границ каверны к центру, их дальнейшему перемещению к передней части полости и слиянию с ней. Максимальная скорость перемещения пузырей составляет половину скорости набегающего потока. Ключевые слова: кавитация, парогазовые пузыри, суперкавитация, высокоскоростная визуализация, алгоритмическая диагностика

Кузнецов Д.В., Косовских И.А., Володин О.А., Сердюк И.М., Сердюков В.С. «Влияние механических вибраций на теплообмен при пузырьковом кипении при различных давлениях» Теплофизика и аэромеханика, № 2, с. 341-349 (2026)

Представлены результаты экспериментального исследования влияния механического вибровоздействия на теплообмен и динамику парообразования при пузырьковом кипении насыщенной воды в диапазоне давлений 10–101.3 кПа. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности теплообмена в энергетических и теплотехнических системах, работающих в условиях пониженного давления и внешних механических воздействий. Несмотря на наличие большого числа работ, посвященных кипению при атмосферном давлении, влияние вибраций при пониженных давлениях остается недостаточно изученным. В настоящей работе показано, что наложение вибрации приводит к более раннему началу кипения, снижению перегрева нагревающей поверхности и увеличению теплового потока при фиксированном перегреве. Наиболее выраженный эффект наблюдается при пониженных давлениях, тогда как при атмосферном давлении влияние вибрации ослабевает и проявляется преимущественно в области начального пузырькового кипения. Анализ видеоданных показал, что вибровоздействие приводит к уменьшению отрывного диаметра пузырей, росту частоты их отрыва и увеличению плотности активных центров парообразования, особенно при низких давлениях. Полученные результаты подтверждают, что механические вибрации являются эффективным активным методом управления процессами кипения и могут быть использованы при разработке и оптимизации теплотехнических систем, работающих в широком диапазоне давлений. Ключевые слова: кипение, теплообмен, парообразование, активные методы интенсификации теплообмена, вибровоздействие

Кошоридзе С.И. «Кавитация при наличии в жидкости гидрофобных твердых частиц и пузырьков» Инженерная физика, № 3, с. 3-7 (2026)

Получены и численно решены уравнения типа Рэлея–Плессета, описывающие кавитацию в несжимаемой жидкости при наличии в ней микроразмерных твердых гидрофобных частиц и пузырьков. Вычислена зависимость скорости роста кавитационного пузырька от плотности жидкой среды и растягивающего давления. Показано, что вязкость и поверхностное натяжение жидкой среды, а также тип газа слабо влияют на скорость роста кавитационного пузырька.

Давлетшин А.И., Аганин А.А. «Взаимодействие пузырьков в жидкости около плоской твердой стенки» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 168, № 3, с. 437-454 (2026)

Исследованы динамика регулярного и стохастических кластеров, состоящих из шестнадцати воздушных пузырьков, в воде около плоской жесткой стенки и силовое воздействие на эту стенку в комнатных условиях. Изначально в регулярном кластере центры одинаковых сферических пузырьков расположены в узлах плоской квадратной сетки, параллельной стенке. Стохастические кластеры образуются из регулярного внесением случайных начальных отклонений в положения пузырьков либо в их размеры. Давление воды изменяется по гармоническому закону. Использована дискретная модель совместной динамики пузырьков, в которой наряду с радиальными пульсациями пузырьков допускаются их перемещения и деформации, но не допускается их разрушение. Поэтому исследования проводятся лишь до тех пор, пока какой-либо пузырек кластера не разрушится. Изучены динамика пузырьков и их воздействие на стенку в зависимости от амплитуды колебаний давления воды, удаленности пузырьков от стенки, расстояния между пузырьками, диапазона случайной неоднородности начальных размеров пузырьков и случайной нерегулярности их начальных положений. Показано, что изменение величины и конфигурации поля давления на стенке во многом определяется несинхронной динамикой пузырьков. По мере уменьшения амплитуды колебаний окружающего давления, увеличения удаленности пузырьков от стенки и расстояния между пузырьками максимум давления на стенке монотонно понижается.