Численное моделирование динамики одиночного парового пузырька в жидкости в интенсивном акустическом поле

Опубликовано Const - пт, 02/01/2019 - 12:16

proc-uimech-org-ms.png

Вышла очередная статья в журнале «Многофазные системы».

Давлетшин А.И., Халитова Т.Ф. Численное моделирование динамики одиночного парового пузырька в жидкости в интенсивном акустическом поле // Многофазные системы. 2018. Т. 13, № 4. С. 127–135.

Аннотация:

Изучается возможность повышения экономичности расчетов путем совместного применения двух моделей динамики одиночного слабонесферического парового пузырька при его сильном сжатии в жидкости. В обеих моделях движение жидкости и пара расщепляется на сферическую составляющую и ее малое несферическое возмущение. Модели различаются описанием сферической составляющей. В первой (упрощенной) модели она описывается системой ОДУ совместно с уравнениями в частных производных для температуры, полученными в предположении слабой сжимаемости жидкости и гомобаричности пузырька. Во второй (полной) модели применяются одномерные уравнения газовой динамики. Преимущество упрощенной модели состоит в определении численного решения с более низкими затратами компьютерного времени по сравнению с численным интегрированием уравнений газовой динамики. Используемые в упрощенной модели допущения в финале сжатия становятся несправедливыми, в результате чего погрешности численного решения возрастают. В силу этого упрощенную модель предлагается применять в начале сжатия пузырька, а в конце сжатия — уравнения газовой динамики. При таком подходе численное решение в финале сжатия оказывается зависящим от момента перехода к уравнениям газовой динамики. Показано, что удовлетворительное описание эволюции искажения сферичности пузырька достигается тогда, когда переход осуществляется при значении числа Маха газа M в окрестности поверхности пузырька, не превышающем 0.4, а динамики ударной волны в пузырьке в финале его сжатия — в случае перехода при M<0.2.

Ссылка, DOI: 10.21662/mfs2018.4.018