Затем были проведены эксперименты со шприцем, заполненным дизельным топливом. Один конец шприца был заглушён, а в другом находился поршень. Вначале топливо было сжато поршнем, при

этом в трубке шприца отсутствовали какие-либо воздушные каверны. После этого производилось быстрое перемещение поршня к открытому концу, в результате чего у поршня образовались вакуумные каверны, которые затем распространялись по длине шприца. Фотография восстановленного с голограммы начального момента образования каверн приведена на рис. 10.21.

Явление возникновения каверны у поршня с последующим ее распространением можно проанализировать, если воспользоваться решением волнового уравнения Даламбера, которое хорошо описывает неустановившееся движение жидкости с небольшим коэффициентом вязкости в трубах. В этом случае давление р и скорость движения топлива V в трубопроводах определяются из выражений

где P₀ и V₀ — начальные значения давления и скорости потока топлива;.^ (t — х/а) их/а)— прямая и обратная волны давления; х — координата трубопровода (х = 0 у торца поршня); t — временная координата процесса; L^j₀ — скорость распространения волн давления; р — плотность топлива.

Используя выражения (10.4) и (10.5), при х = 0 и t»₀ = 0, полу- 'чаем:

В момент времени t < 2Lla (L — длина трубопровода) волна W (t) = 0, поэтому F (t) < 0, так как скорость v отрицательна.

Следовательно, если ари ^ р₀, то разрыв сплошности происходит сразу же. Если же ари < р₀, то разрыв сплошности наступает позднее, т. е. после прихода отраженной волны, которая связана с прямой волной равенством

После того как каверна образовалась у торца поршня, она начинает распространяться вдоль оси трубы, так как отрицательная волна со скоростью а движется к закрытому торцу трубы.