مدل سازی رشد و فروریزش یک حباب کروی کاویتاسیونی با احتساب اثرات تبدیل فاز و واکنش های شیمیایی

تشکیل حباب های کاویتاسیونی و رشد و فروریزش آنها از مسائل مهم مهندسی چه از نظر جنبه های مثبت و منفی می باشد. از مواردی که حباب های کاویتاسیونی در جریان سیال ایجاد می شود می توان به حضور این حباب ها در سیستم های خنک کاری ماهواره ها و همچنین جریان روی هیدروفویل ها اشاره نمود. عموماً هنگامی که در یک دمای خـاص در جریـان سیـال فشار سیال تا نزدیکی فـشار بخار آن کاهـش می یابد، حباب های گاز به همراه بخار سیال در جریان ایجاد می شوند. هنگامی که این حباب ها به ناحیه پرفشار وارد می شوند حباب فروریزش می کند و شعاع آن به حداقل ممکن می رسد. در این حالت دما و فشار درون حباب بقدری افزایش می یابد که واکنش های شیمیایی درون حباب فعال شده و در اثر دمای بسیار بالا از حباب نور ساطع می شود. در این پایان نامه معادلات حاکم بر دینامیک حباب، با احتساب اثرات تبدیل فاز و واکنش های شیمیایی استخراج و سپس حل عددی آن انجام گرفت. با حل عددی معادلات حاکم بر رفتار حباب و مشخصات آن در شرایط گوناگون بررسی و عوامل مختلف بر روی رشد و فروریزش حباب تحلیل گردید. در تحقیق حاضر نرخ واکنش های شیمیایی درون حباب کاویتاسیونی تحت شرایط نور دهی تک حباب محاسبه شده است. در محاسبات اثرات تبخیر و چگالش و همچنین انتقال حرارت از دیواره ها مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله با بکارگیری معادله کلر –میکسیسبرایسیالتراکمپذیرواستفادهازمعادلهانرژی،رفتارحباببههمراهتغییراتدمادرطولفرآیندرشدوفروریزش،مدلسازیشدهاست.