Деформации взаимодействующих газовых пузырьков в жидкости при акустическом воздействии

Проведено исследование особенностей деформирования взаимодействующих газовых пузырьков в жидкости, находящихся в пучности интенсивной ультразвуковой стоячей волны, где давление изменяется по гармоническому закону. Рассмотрена одна из простейших неосесимметричных конфигураций, состоящая из пяти пузырьков, расположенных на двух ортогональных прямых. Один из пузырьков находится в точке пересечения этих прямых, а другие равноудалены от него. Использована математическая модель, представляющая собой полученную методом сферических функций систему обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка относительно радиусов пузырьков, радиус-векторов их центров и векторов, характеризующих малое отклонение поверхности пузырьков от сферической. Представлена методика оценки малых трехмерных отклонений формы пузырьков от сферической в виде сферических гармоник. Показано, что для таких оценок наиболее удобным является параметр, представляющий собой отношение максимального суммарного отклонения от сферической формы поверхности к радиусу пузырька. Установлено, что в рассматриваемой конфигурации форма центрального пузырька оказывается практически сфероидальной (с осью симметрии сфероидальной несферичности, ортогональной плоскости, в которой расположены центры пузырьков). И это весьма неожиданно, поскольку возникновение сфероидальной несферичности естественно для пузырька, находящегося между двумя другими пузырьками, тогда как в рассматриваемом случае с четырьмя соседними пузырьками можно было ожидать, что максимальный уровень несферичности будет обусловлен деформациями в виде гармоник, определяемых присоединённым полином Лежандра четвертой степени.