Динамика “коллективного” пузырька в потоке расплава магмы за фронтом волны декомпрессии

Выполнен численный анализ особенностей динамики структуры волнового поля и роста “коллективного” пузырька за фронтом волны декомпрессии в “лагранжевом” сечении сформировавшейся зоны кавитации. Рассмотрены два случая, когда диффузия растворенного газа из расплава в зародыши кавитации отсутствует и когда диффузионный поток обеспечивает увеличение массы газа в пузырьках. Показано, что в первом случае формируется практически гладкий фронт волны декомпрессии шириной около 100 м, на котором при переходе через фронт насыщения зоны кавитации зародышами возникают незначительные возмущения. В случае диффузионного процесса при переходе через фронт насыщения состояние расплава принципиально меняется: в окрестности свободной поверхности наблюдаются скачки массовой скорости и вязкости, давление в “коллективном” кавитационном пузырьке в течение достаточно продолжительного промежутка времени не меняется, несмотря на его рост и интенсивную диффузию газа из расплава. Предполагается, что начиная с этого временного интервала диффузионный процесс (а следовательно, и вязкость), по сути, определяют динамику роста кавитационных пузырьков. Показано, что вблизи свободной поверхности формируется скачок давления.