Свободное кавитационное торможение кругового цилиндра в жидкости после удара

Рассматривается задача о вертикальном безотрывном ударе и последующем свободном торможении кругового цилиндра, полупогруженного в жидкость. Особенностью этой задачи является то, что при определенных условиях возникают области низкого давления вблизи тела и образуются присоединенные каверны. Зоны отрыва и закон движения цилиндра заранее не известны и подлежат определению в ходе решения задачи. Исследование задачи проводится при помощи прямого асимптотического метода, эффективного на малых временах. Формулируется нелинейная задача с односторонними ограничениями, которая решается совместно с уравнением, определяющим закон движения цилиндра. В случае, когда пространство над внешней свободной поверхностью жидкости заполнено газом низкого давления (вакуум), строится аналитическое решение задачи. Для определения основных гидродинамических характеристик (точки отрыва и ускорения цилиндра) получена система трансцендентных уравнений, содержащих элементарные функции. Решение этой системы хорошо согласуется с результатами, найденными с помощью прямого численного метода.