Аннотация:
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.
Образец цитирования:
A. A. Аганин, М. А. Ильгамов, Т. Ф. Халитова, “Моделирование сильного сжатия газовой полости в жидкости”, Матем. моделирование, 20:11 (2008), 89–103; Math. Models Comput. Simul., 1:5 (2009), 646–658
A. A. Аганин, Н. А. Хисматуллина, Р. И. Нигматулин, “Импульсное воздействие на коллапс кавитационного пузырька”, ТВТ, 61:3 (2023), 419–425; A. A. Aganin, N. A. Khismatullina, R. I. Nigmatulin, “Pulse impact on cavitation bubble collapse”, High Temperature, 61:3 (2023), 385–391
N. A. Khismatullina, I. N. Mustafin, “Numerical Modeling of Propagation of an Outgoing Shock Wave Produced at Cavitation Bubble Collapse”, Lobachevskii J Math, 43:5 (2022), 1139
A. A. Аганин, Н. А. Хисматуллина, “Расчет двумерных возмущений в упругом теле”, Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки, 159, № 2, Изд-во Казанского ун-та, Казань, 2017, 143–160
Aganin A.A. Ilgamov M.A. Khalitova T.F. Toporkov D.Yu., “Deformation of a Bubble Formed By Coalescence of Cavitation Inclusions and Shock Wave Inside It At Strong Expansion and Compression”, Thermophys. Aeromechanics, 24:1 (2017), 73–81
Aganin A.A., Khismathullina N.A., “Computation of Two-Dimensional Disturbances in An Elastic Body”, Uchenye Zap. Kazan. Univ.-Ser. Fiz.-Mat. Nauki, 159:2 (2017), 143–160
A. A. Аганин, Т. Ф. Халитова, “Сильное сжатие среды в сфероидальном кавитационном пузырьке”, Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки, 157, № 1, Изд-во Казанского ун-та, Казань, 2015, 91–100
A. A. Аганин, Т. Ф. Халитова, “Деформация ударной волны при сильном сжатии несферических пузырьков”, ТВТ, 53:6 (2015), 923–927; A. A. Aganin, T. F. Khalitova, “Deformation of a shock wave under strong compression of nonspherical bubbles”, High Temperature, 53:6 (2015), 877–881
A. A. Аганин, Т. Ф. Халитова, Н. А. Хисматуллина, “Численное моделирование радиально сходящихся ударных волн в полости пузырька”, Матем. моделирование, 26:4 (2014), 3–20; A. A. Aganin, T. F. Khalitova, N. A. Khismatullina, “Numerical simulation of radially converging shock waves in the cavity of a bubble”, Math. Models Comput. Simul., 6:6 (2014), 560–572
A. A. Аганин, Д. Ю. Топорков, Т. Ф. Халитова, Н. А. Хисматуллина, “Эволюция малых искажений сферической формы парового пузырька при его сверхсжатии”, Матем. моделирование, 23:10 (2011), 82–96; A. A. Aganin, D. Yu. Toporkov, T. F. Khalitova, N. A. Khismatullina, “Evolution of small sphericity distortion of a vapor bubble during its supercompression”, Math. Models Comput. Simul., 4:3 (2012), 344–354