已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Numerical simulation of a confined cavitating gas bubble driven by ultrasound

物理 气泡 机械 空化 喷射(流体) 流入 流量(数学) 超声波传感器 经典力学 声学
作者
J. F. Mifsud,Duncan A. Lockerby,Yongmann M. Chung,Gordon Jones
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:33 (12) 被引量:23
标识
DOI:10.1063/5.0075280
摘要

This work investigates the flow disturbance generated by an ultrasonically driven gas bubble confined in a narrow gap over one acoustic cycle. Here, we provide a more accurate representation of ultrasonic cleaning by implementing a volume-of-fluid model in OpenFOAM that simulates the ultrasound as a sinusoidally time-varying pressure boundary condition. A modified Rayleigh–Plesset equation is solved to select an acoustic forcing that instigates bubble collapse. Simulations reveal the interaction between the inflow from the acoustic forcing and the flow deflected by the confining walls intensifies the strength of the self-piercing micro-jet(s), and consequently of the unsteady boundary layer flow, compared to the traditional collapse near a single rigid wall. Depending on the gap height and the position of bubble inception inside the gap, three distinct collapse regimes involving dual-jets or directed-jets are identified, each resulting in a different shear-stress footprint on the confining boundaries. Plots of the spatiotemporal evolution of the shear flow (that is difficult to measure experimentally) reveal peak shear-stress magnitudes at collapse that are double those reported for an undriven laser-induced bubble in similar geometric confinement. This twofold increase is attributed to the ultrasonic signal driving the collapse. Surprisingly, in our simulations we have not encountered a transferred-jet regime previously observed for an unforced bubble collapsing in a similar configuration. This unexpected finding highlights the different physics involved in modeling acoustically driven bubbles compared with the conventional laser-induced bubbles used in experiments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CCMay完成签到 ,获得积分10
刚刚
5秒前
丘比特应助认真不可采纳,获得10
6秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2应助cbb采纳,获得10
9秒前
wanci应助cbb采纳,获得10
9秒前
xingxu发布了新的文献求助10
9秒前
Pikaluo完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
wuzaiting完成签到,获得积分10
11秒前
脑洞疼应助沉默笑蓝采纳,获得10
11秒前
whoknowsname完成签到,获得积分10
12秒前
1499yqq完成签到 ,获得积分10
13秒前
认真不可发布了新的文献求助10
13秒前
传奇3应助Pikaluo采纳,获得10
14秒前
心中完成签到,获得积分10
15秒前
aajhajkahna应助enzo采纳,获得10
15秒前
17秒前
冷酷的大白菜完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
cbb发布了新的文献求助10
21秒前
一枚青椒完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
范特西完成签到 ,获得积分10
23秒前
沉默笑蓝发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
火星仙人掌完成签到 ,获得积分10
25秒前
炸鸡腿完成签到 ,获得积分10
27秒前
单薄绿竹完成签到,获得积分10
27秒前
鹿飞松发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
啷个吃不饱完成签到 ,获得积分10
29秒前
ht完成签到,获得积分10
29秒前
动人的亦旋完成签到,获得积分10
29秒前
cquank完成签到,获得积分10
33秒前
胡杨树2006完成签到,获得积分10
34秒前
激情的衣完成签到,获得积分10
34秒前
月季花季完成签到 ,获得积分10
35秒前
苦小厄发布了新的文献求助10
35秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
The Foundation of Positive Psychology 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7676778
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9242719
关于积分的说明 19918711
捐赠科研通 7247041
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3286572
关于科研通互助平台的介绍 2444550
邀请新用户注册赠送积分活动 2289570