آزمایش و شبیه سازی آوادرخش در فرکانس های پایین توسط کوبش سیال

آوادرخش پدیده ای است که در آن حبابی که درون یک مایع تحت اثر میدان فشاری قرار دارد، دچار نوسانات شدید شعاعی شده و این خود باعث تمرکز انرژی در لحظه ی کوچک شدن حباب در ناحیه ای بسیارکوچک می شود. این تمرکز انرژی می تواند باعث تشعشع نور گردد. این پدیده به دو صورت پایدار و غیر پایدار قابل تولید است . در پدیده آوادرخش پایدار تشعشعات نوری به صورت متناوب تکرار می شوند و می توان آن را تا ساعتها پایدار نگاه داشت. فرکانس موج می تواند در محدوده صوتی و یا فرا صوتی باشد. در راستای انجام این پایان نامه بر اساس اثری که به کوبش سیال و یا اصطلاحاًٌ چکش آبی (water hammer) معروف است، مبادرت به طراحی و ساخت تجهیزاتی کرده ایم که به کمک آنها موفق به تولید آوادرخش در فرکانسهای پایین بین 30 تا 40 هرتز و در شرایطی خاص شده ایم. در این پایان نامه ضمن ارائه مراحل ساخت دستگاه آوادرخش در فرکانسهای پایین، شرایط لازم برای ایجاد آوادرخش با این وسیله را در آب مقطر، اسید ارتوفسفریک و اسید سولفوریک تعیین کرده ایم. همچنین برخی پارامترهایی را که با وسایل موجود در آزمایشگاه قابل اندازه گیری بودند، مثل نوفه ی ناشی از نوسانات شدید حباب را اندازه گیری کردیم. نوف? اندازه گیری شده در این آزمایش نشان می دهد که امکان تولید چند بار تابش در هر سیکل تحریکی نیز وجود دارد. آزمایشهای ما نشان دادند که حباب آوادرخشنده ضمن نوسان، حرکتهای انتقالی نیز دارد و بر این اساس با ارائه یک مدل، نوسانات و حرکت انتقالی آن را شبیه سازی کردیم. در ادامه نتایج مشاهدات آزمایشگاهی و شبیه سازی با یکدیگر مقایسه شد که انطباق خوبی را نشان داد. در پایان نوسانات و دمای حباب بر اساس مدل هیدروشیمیایی نیز شبیه سازی شد. البته برای شبیه سازی بهتر پیشنهاد می شود که شبیه سازی بر اساس تلفیق هر دو مدل حباب متحرک و مدل هیدروشیمیایی انجام شود. به علت گرادیان دمایی بسیار شدید ایجاد شده در ناحیه فروریزش حباب، از این دستگاه می توان به عنوان یک وسیله مناسب جهت تولید نانو ذرات، از موادی که به دلیل الاستیک بودن به راحتی قابل خرد کردن نیستند، استفاده کرد.