Численный и экспериментальный метод исследования кавитации при непрерывном лазерном нагреве воды

Е. П. Дац^ab, А. В. Кулик^ac, М. А. Гузев^a, В. М. Чудновский<sup>a

a</sup> Институт прикладной математики ДВО РАН, г. Владивосток
^b Владивостокский государственный университет
^c Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток

Аннотация: В работе представлены новые методы исследования процесса лазерной кавитации в окрестности торца оптоволокна, погруженного в воду. В рамках классических подходов механики сплошных сред предложена математическая модель для расчета температурного поля в процессе непрерывного лазерного воздействия. Предложен новый экспериментальный метод исследования непрерывного лазерного нагрева и лазерной кавитации, позволяющий одновременно наблюдать процесс нагрева воды и роста парового пузырька, возникающего при её перегреве. Представленные результаты численного расчета в рамках предложенной математической модели хорошо согласуются с наблюдаемыми экспериентальными данными и могут быть использованы для построения и верификации математических моделей межфазного тепломассообмена, вызванного локальным тепловым воздействием.

Ключевые слова: лазеры, парообразование, кавитация, численное моделирование.

УДК: 532.5

MSC: Primary 35Q79; Secondary 76D07

Поступила в редакцию: 22.09.2025
Принята в печать: 07.11.2025

DOI: 10.47910/FEMJ202514