Роботу присвячено дослідженню перехідних тепломасообмінних процесів що відбуваються у рідині, яка оточує газопарову бульбашку. Запропоновано числовий метод рішення, який дозволяє розраховувати температурні поля у рідині з урахуванням фазових переходів, руху стінки бульбашки та теплообмінних процесів біля її поверхні. Також враховано зміну теплофізичних характеристик рідини при зміні її температури. Наведено результати математичного моделювання теплообмінних процесів при розширенні та стисканні бульбашки. Порівняння мас промерзлих шарів показує, що при розширенні бульбашки інтенсивність фазовоперехідних процесів у рідині підвищується, а при стисканні ‒ знижується, у порівнянні з нерухомою стінкою бульбашки. Аналіз отриманих результатів математичного моделювання показав, що вони є прогнозованими й повністю відповідають фізичним уявленням про перебіг теплообмінних та фазовоперехідних процесів у рідині. Розроблена математична модель може застосовуватися для оптимізації різноманітних технологічних процесів пов’язаних з кавітацією, кипінням та утворенням газових гідратів.