Моделирование сильного сжатия газовой полости в жидкости

Представлена методика расчета сильного адиабатического сжатия газовой полости в жидкости. Сжатие происходит в результате действия давления, прикладываемого на внешней поверхности жидкости. Движение жидкости и газа описывается двумерными уравнениями динамики сжимаемой жидкости и газа с реалистичными уравнениями состояния. Влияние вязкости и теплопроводности не учитывается. Поверхность полости определяется как контактная граница, на которой действует поверхностное натяжение. Используется смешанная эйлерово-лагранжева система отсчета, в которой поверхность полости является координатной. В качестве неподвижной системы отсчета принята сферическая система координат. Уравнения динамики газа и жидкости решаются методом Годунова второго порядка точности по пространству и времени. Показывается экономичность методики на примере ряда модельных задач. Установлено, что предлагаемая методика намного эффективнее обычно используемой в литературе для решения задач сильного сжатия полости классической схемы Годунова первого порядка аппроксимации. Показан один из возможных сценариев влияния малых искажений сферической формы полости на эволюцию образующейся при сильном сжатии радиально сходящейся ударной волны.