Нелинейные несферические колебания пузырька газа при периодическом изменении давления окружающей жидкости
А.А. Аганин1,2, М.А. Ильгамов1,2, Л.А. Косолапова1,2, В.Г. Малахов1,2
1 Институт механики УНЦ РАН, Уфа, aganin@kfti.knc.ru
2 Институт механики и машиностроения КНЦ РАН, Казань
Ключевые слова: газовый пузырек, нелинейные колебания, потенциальное течение
Страницы: 521-533
Аннотация
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 ( > 3) может приводить к смене режимов колебаний. При этом влияние искажений на форму поверхности пузырька для гармоник с > 8 незначительно.
|
