Пульсации газового пузыря в акустическом поле (Резонанс и границы политропического приближения)

Проведено аналитическое решение задачи о пульсациях газового пузыря под действием внешних колебаний давления. Получены числа подобия, определяющие рассматриваемый процесс. Показано, что изменение параметров газа внутри пузыря определяется показателем адиабаты газа и числом Фурье, в то время как полное решение задачи, является функцией трех чисел подобия (показателя адиабаты, числа Фурье и приведенного радиуса пузыря). Проведен детальный анализ закономерностей пульсаций пузыря в безразмерных координатах. Сделан вывод о том, что при наличии теплообмена описать реальный процесс колебаний пузыря в рамках политропического приближения невозможно. Впервые получена явная зависимость для расчета частоты резонансных колебаний пузыря. Показано, что в условиях резонанса допущении об однородности распределения давления внутри пузыря выполняется практически всегда за исключением случая непосредственной окрестности термодинамической критической точки.