Численное моделирование кумулятивных явлений при сильном сжатии кавитационных полостей в жидкости

Изучение кумуляции энергии при сильном сжатии кавитационных полостей (пузырьков) вблизи тел и на большом удалении от них является весьма актуальным и имеют большую практическую и научную значимость. Цель работы - создание оригинальной трехэтапный методики, пакета алгоритмов и программ для численного моделирования воздействия кавитационных пузырьков на тело посредством удара образующейся на его поверхности кумулятивной струи. На первом этапе расчет сжатия пузырька с образованием струи до начала ее удара по телу выполняется методом граничных интегральных уравнений. На втором этапе расчет удара струи и характеристик импульса давления на поверхности тела осуществляется методом CIP-CUP. На третьем этапе для определения реакции приповерхностного слоя тела на импульс давления используется модель упруго-пластического тела, применяется TVD-модификация метода С.К. Годунова повышенного порядка точности. Также разработаны эффективные алгоритмы и программы для численного моделирования сильного сжатия пузырьков в неограниченном объеме жидкости при наличии соседних пузырьков. Для описания динамики пузырьков в ходе их расширения, в начале сжатия, где их взаимодействие еще существенно, и в конце сжатия, где их взаимодействие уже несущественно, используются разные модели и методы. В результате вычислительных экспериментов в случае отсутствия и наличия соседних пузырьков были выделены жидкости, в которых достигается экстремальная кумуляция энергии в полости пузырька.