بررسی اثر تغییر فاز و واکنش های شیمیایی بر رفتار حباب کاویتاسیون

در مقاله حاضر با توسعه یک برنامه رایانه ی اثر تبخیر و چگالش بخار آب و واکنش های شیمیایی بر رفتار حباب کاویتاسیون بررسی شده است. برای شبیه سازی تغییرات شعاع حباب از معادله گیلمور استفاده گردیده که در آن اثر تراکم پذیری مایع اطراف حباب لحاظ شده است. معادله واندروالس برای محاسبه فشار درون حباب و مدل هرتز- نادسن برای مدل سازی تغییر فاز بخار آب در دیواره حباب به کار گرفته شده است. برای بررسی دقت نتایج به دست آمده، شبیه سازی حباب در شرایط کاویتاسیون صوتی انجام گرفته است. با تغییر گاز درون حباب و کاهش بسامد نوسانات حباب، نتایج برای کاویتاسیون هیدرودینامیکی توسعه داده شده است. نتایج عددی نشان می دهد که برای بسامدهای بالا، تغییر فاز اثر قابل ملاحظه ای بر رفتار حباب ندارد ولی با کاهش بسامد، دمای بیشینه حباب کاهش می یابد. همچنین در مرحله فروریزش حباب، مولکول های بخار آب درون حباب شکسته شده و واکنش های شیمیایی صورت می گیرد.