Modelo de dinámica de multiburbujas de cavitación cargada: proceso de crecimiento
Autores: Abu-Nab, Ahmed K.; Hakami, Amerah M.; Abu-Bakr, Ali F.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelo de dinámica de multiburbujas de cavitación cargada: proceso de crecimiento
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Dinámica no lineal
Burbujas de cavitación cargadas
Modelo de Rayleigh-Plesset
Líquidos dieléctricos
Técnica de Plesset-Zwick
Proceso de crecimiento
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La dinámica no lineal de burbujas de cavitación cargadas se investiga teórica y analíticamente en este estudio a través del modelo de Rayleigh-Plesset en líquidos dieléctricos. Las situaciones físicas y matemáticas consisten en dos modelos: el primero es de burbujas de cavitación cargadas no interactivas (como una sola burbuja de cavitación) y el segundo es de burbujas de cavitación cargadas interactivas. Los modelos propuestos se formulan y resuelven analíticamente basados en la técnica de Plesset-Zwick. El estudio examina el comportamiento de los procesos de crecimiento de burbujas de cavitación cargadas bajo la influencia del exponente politrópico, el número de burbujas y la distancia entre las burbujas. De nuestro análisis, se observa que el radio de las burbujas de cavitación cargadas aumenta con el aumento de la distancia entre las burbujas, el criterio de transición de fase adimensional y la difusividad térmica, y es inversamente proporcional al exponente politrópico y al número de burbujas. Además, es evidente que el proceso de crecimiento de las burbujas de cavitación cargadas se ve significativamente mejorado cuando se reduce el número de burbujas. Las cargas eléctricas y el exponente politrópico debilitan el proceso de crecimiento de burbujas cargadas en líquidos dieléctricos. Los resultados obtenidos se comparan con trabajos experimentales y teóricos anteriores para validar las soluciones dadas de los modelos presentados de no interacción e interacción entre partículas de burbujas de cavitación cargadas.
Descripción
La dinámica no lineal de burbujas de cavitación cargadas se investiga teórica y analíticamente en este estudio a través del modelo de Rayleigh-Plesset en líquidos dieléctricos. Las situaciones físicas y matemáticas consisten en dos modelos: el primero es de burbujas de cavitación cargadas no interactivas (como una sola burbuja de cavitación) y el segundo es de burbujas de cavitación cargadas interactivas. Los modelos propuestos se formulan y resuelven analíticamente basados en la técnica de Plesset-Zwick. El estudio examina el comportamiento de los procesos de crecimiento de burbujas de cavitación cargadas bajo la influencia del exponente politrópico, el número de burbujas y la distancia entre las burbujas. De nuestro análisis, se observa que el radio de las burbujas de cavitación cargadas aumenta con el aumento de la distancia entre las burbujas, el criterio de transición de fase adimensional y la difusividad térmica, y es inversamente proporcional al exponente politrópico y al número de burbujas. Además, es evidente que el proceso de crecimiento de las burbujas de cavitación cargadas se ve significativamente mejorado cuando se reduce el número de burbujas. Las cargas eléctricas y el exponente politrópico debilitan el proceso de crecimiento de burbujas cargadas en líquidos dieléctricos. Los resultados obtenidos se comparan con trabajos experimentales y teóricos anteriores para validar las soluciones dadas de los modelos presentados de no interacción e interacción entre partículas de burbujas de cavitación cargadas.