دینامیک حباب گازی کروی شکل در داخل یک محفظه متناهی الاستیک حاوی سیال تیکسوتروپ

در این مقاله به بررسی عددی دینامیک حباب گازی کروی کوچک که توسط سیال غیر قابل تراکم در یک رگ محدود شده است هنگامی که تحت اثرات اکوستیک دیواره رگ قرار می‌گیرد، پرداخته شده است. مایع پیرامون حباب از نوع تیکسوتروپیک فرض شده است که با مدل مور مدلسازی شده است. رگ نیز انعطاف‌پذیر با مدل الاستیک خطی در نظر گرفته شده است. پس از استخراج معادلات دیفرانسیلی- انتگرالی حاکم بر دینامیک حباب، معادلات حاکم با استفاده از حلگر ode23s نرم افزار matlab بصورت عددی حل شده‌اند. با توجه به نتایج عددی بدست آمده، افزایش پارامترهایی مانند نسبت ویسکوزیته سیال، الاستیسیته دیواره رگ، فشار بخار، فشار گاز محبوس داخل حباب و همچنین فاکتور هندسی همگی تاثیر قابل توجهی در کاهش دامنه نوسانات حباب گازی داشتند هرچند افزایش پارامترهایی نظیر عدد تیکسوتروپی سیال، عدد فروپاشی، کشش سطحی فصل مشترک حباب/سیال و همچنین عدد رینولدز جریان منجر به رشد نوسانات حباب شده‌است. همچنین رفتار غالب نازک شونده سیال به همراه مقادیر کوچک کشش سطحی فصل مشترک به عنوان دو عامل مهم به-منظور جلوگیری از افزایش بیش از حد حداکثر تنش شعاعی وارد شده به روکش الاستیک شناخته شدند.

dynamics of confined spherical gas bubbles in an elastic vessel filled with a thixotropic fluid

in this paper numerical investigation of the dynamics of a tiny spherical gas bubble surrounded by an incompressible fluid confined in a vessel has been addressed when the bubble is subjected to accousting forcing of vessel wall. the liquid surrounding the bubble has been assumed to be thixotropic, which has been modelled using the moore model. the vessel has also been assumed to be deformable obeying the linear-elastic model. after deriving the integro-differential equations governing the bubble dynamics, the governing equations have been solved using ode23s solver in the matlab software numerically. based on the obtained numerical results, an increase in the parameters such as fluid’s viscosity ratio, vessel wall’s elasticity, vapor pressure, gas pressure trapped in the bubble, and also geometric factor had totally considerable effect to reduce the gaseous bubble’s amplitude of oscillations. however, an increase in the parameters such as fluid’s thixotropy number, break down number, bubble/fluid interfacial surface tension, and also flow reynolds number has leaded in growth of the bubble oscillations. moreover, strong fluid’s shear thinning behavior beside small values of interfacial surface tension were known as two important factors to avoid from excessive increase of elastic coating maximum radial stress.