NONLINEAR FORCED OSCILLATIONS OF A BUBBLE IN A LIQUID

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Forced nonlinear oscillations of a gas bubble in a liquid are investigated when the frequency of fluctuations in the external pressure of the liquid is equal to the natural frequency of the bubble (resonance). By the method of averaging, a simple formula is derived for the dependence of the oscillation amplitude of a gas bubble on the amplitude of the external pressure and the thermophysical characteristics of the gas and the viscosity of the liquid. Its good agreement with numerical calculations is shown up to the value of the oscillation amplitude of the bubble radius comparable to its equilibrium value.

About the authors

A. G. Petrov

Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: petrovipmech@gmail.com
Russia, Moscow

References

  1. Plesset M., Prosperetty A. Bubble Dynamics and Cavitation // Ann. Rev. Fluid Mech. 1977. V. 9. P 145.
  2. Leighton T. The Acoustic Bubble. London: Academic Press, 1994. 633 p.
  3. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Н̈аука, 1987. Т. 1. 464 с.
  4. Brennen C. Cavitation and Bubble Dynamics. N.Y.: Oxford University Press, 1995. 254 p.
  5. Minnaert M. Musical Air Bubbles and the Sounds of Running Water // Philosophical Magazine. 1933. V. 16. P. 235.
  6. Pfriem H. Zur thermischen Dämpfung in kugelsymme trisch schwingenden Gasblasen // Akust. Z. 1940. Bd. 5. S. 202.
  7. Devin C. Survey of Thermal, Radiation, and Viscous Damping of Pulsating Air Bubbles in Water // J. Acoust. Soc. Am. 1959. V. 31. P. 1654.
  8. Prosperetti A. The thermal behaviour of oscillating gas bubbles // J. Fluid Mechanics. 1991. V. 222. P. 587–616.
  9. Avdeev A.A. Gas bubble pulsations in an acoustic field (resonance and boundaries of the polytropic approximation) // High temperature. 2014. V. 52. P. 851–860.
  10. Khabeev N.S., Shagapov V.S. Towards the problem of homobaricity in bubble dynamics // Int. J. of Math. Trends and Techn. 2020. V. 66. Iss. 9. P. 156–159.
  11. Голубятников А.Н., Украинский Д.В. О динамике сферического пузырька в неньютоновских жидкостях // Изв. РАН. МЖГ. 2021. № 4. С. 52–62.
  12. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 2. М.: Наука, 1994. 560 с.
  13. Журавлев В.Ф., Климов Д.М. Прикладные методы в теории колебаний. М.: Наука, 1988. 326 с.
  14. Вановский В.В., Петров А.Г. Колебания газового пузырька в жидкости при резонансе частот радиальной и произвольной осесимметричной моды колебаний 2: 1 // ДАН. 2011. Т. 437. № 3. С. 331–335.
  15. Вановский B.B., Петров А.Г. Резонансный механизм дробления газового пузырька в жидкости // ДАН. 2012. Т. 444. № 4. С. 385–389.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (73KB)
Indexing metadata
3.

Download (117KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 А.Г. Петров

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».