24
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012
В случае ограничения развития каверны в осевом направлении
из-за наличия в гидролинии ниже по потоку местных гидросопротив-
лений пульсации становятся более выраженными, охватывают всю
гидросистему и в предельном случае переходят в релаксационный
режим в виде последовательных гидроударов с периодическим изме-
нением средней осевой скорости потока жидкости вплоть до измене-
ния ее направления. Детальное изучение динамики рассматриваемых
течений с визуализацией потока позволило уточнить структуру огра-
ниченных искусственных каверн при колебаниях (рис. 7,
а
)
и пред-
ложить схему для формирования математической модели (рис. 7,
б
).
Рис. 7. Фотография ограниченной газовой каверны при одностороннем
поперечном вдуве газа в плоский канал (
а
)
и схема течения для фор-
мирования математической модели (
б
)
ж
(
G
—
расход жидкости;
г
G
—
расход газа)
На этой основе дано описание ограниченной искусственной газо-
вой каверны в форме обыкновенного дифференциального уравнения
с запаздывающим аргументом [42], исследованы устойчивость ло-
кального кавитационного образования и гидросистем с такого рода
течениями [43]. Одним из основных элементов математической мо-
дели является время запаздывания
τ
движения поверхностной волны
возмущения по границе каверны от кавитатора до замыкающего
местного гидросопротивления:
к ф
/ ,
L v
τ
=
где
к
L
—
длина каверны,
ф
v
—
фазовая скорость движения волны
возмущения сносового типа (рис. 7,
б
).
В связанной колебательной системе гидролиния — ограниченная
искусственная газовая каверна — выступает в роли генератора коле-