Enfoque Simplificado para Evaluar la Intensidad de Cavitación Basado en Información Temporal sobre la Presión Impuesta en Líquido
Autores: Kawashima, Hiroyuki; Kogawa, Hiroyuki; Futakawa, Masatoshi; Tanaka, Nobuatsu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Enfoque Simplificado para Evaluar la Intensidad de Cavitación Basado en Información Temporal sobre la Presión Impuesta en Líquido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Daño por cavitación
Interacciones fluido-estructura
Objetivo de mercurio
Fuente de neutrones pulsados
Intensidad de cavitación
Burbujas colapsantes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El daño por cavitación es un tema de investigación importante en las interacciones fluido-estructura, como las que se están estudiando utilizando el objetivo de mercurio para la fuente de neutrones pulsados en la Instalación Experimental de Ciencias de Materiales/Vida en el Complejo de Aceleradores de Protones de Japón. Por lo tanto, se requiere la estimación del daño por cavitación (intensidad de cavitación) desde la perspectiva de la integridad estructural. Los resultados de estudios anteriores sugieren que los radios máximos de las burbujas de cavitación inmediatamente antes del colapso están relacionados con la intensidad de cavitación. Por lo tanto, proponemos un método para estimar el radio máximo a partir de la información temporal midiendo las vibraciones de las paredes de la estructura que son inducidas por el colapso de burbujas de cavitación en un líquido confinado. En este estudio, utilizamos una máquina de pruebas de impacto magnético para investigar experimentalmente la dinámica de las burbujas de cavitación, observar directamente el comportamiento de colapso de las burbujas y medir la vibración inducida. Confirmamos experimentalmente que la información temporal es útil en la estimación de los radios máximos de las burbujas. Además, derivamos teóricamente una fórmula de evaluación simple para estimar el radio máximo a partir de las respuestas temporales de la presión impuesta en un líquido confinado en una estructura.
Descripción
El daño por cavitación es un tema de investigación importante en las interacciones fluido-estructura, como las que se están estudiando utilizando el objetivo de mercurio para la fuente de neutrones pulsados en la Instalación Experimental de Ciencias de Materiales/Vida en el Complejo de Aceleradores de Protones de Japón. Por lo tanto, se requiere la estimación del daño por cavitación (intensidad de cavitación) desde la perspectiva de la integridad estructural. Los resultados de estudios anteriores sugieren que los radios máximos de las burbujas de cavitación inmediatamente antes del colapso están relacionados con la intensidad de cavitación. Por lo tanto, proponemos un método para estimar el radio máximo a partir de la información temporal midiendo las vibraciones de las paredes de la estructura que son inducidas por el colapso de burbujas de cavitación en un líquido confinado. En este estudio, utilizamos una máquina de pruebas de impacto magnético para investigar experimentalmente la dinámica de las burbujas de cavitación, observar directamente el comportamiento de colapso de las burbujas y medir la vibración inducida. Confirmamos experimentalmente que la información temporal es útil en la estimación de los radios máximos de las burbujas. Además, derivamos teóricamente una fórmula de evaluación simple para estimar el radio máximo a partir de las respuestas temporales de la presión impuesta en un líquido confinado en una estructura.