Сильное сжатие среды в одиночных кавитационных пузырьках

Определены степени сжатия содержимого коллапсирующих в тяжеломолекулярных жидкостях кавитационных пузырьков и роста несферичности этих пузырьков в зависимости от различных физических параметров жидкости и пара и условий коллапса пузырьков. Проведено сравнение полученных результатов с целью выделения жидкостей и условий, в которых степень сжатия среды в коллапсирующем пузырьке окажется наибольшей. Показано, что с увеличением давления жидкости от 0,15 до 100 бар при ее температуре 20°С и начальном радиусе пузырька 500 мкм в случаях пузырьков в ацетоне и бензоле сначала содержимое пузырька сжимается, близким к однородному, затем с радиальным схождением безударных волн сжатия, после чего с радиальным схождением ударных волн. Ударно-волновое сжатие возникает при давлении выше 0,3 бара в бензоле и 2,5 - 3,0 бара в ацетоне. С увеличением начального радиуса пузырька от 250 до 1000 мкм и температуры жидкости от 20 до 40°С повышается и давление жидкости, при котором реализуется ударно-волновое сжатие. Для тетрадеканового пузырька получен ряд оценок, согласно которым при температуре жидкости 20-40°С ударные волны в его полости формируются при любом давлении жидкости в диапазоне 1 - 100 бар. Рост малых возмущений сферичности коллапсирующего пузырька в тетрадекане оказывается намного большим, чем в ацетоне.