Dynamics of bubble collapse near rigid boundaries with different curvatures

物理 气泡 动力学(音乐) 机械 经典力学 声学
作者
Junjie Zhao,Pengbo Bai,Jingzhu Wang,Yiwei Wang,Shunxiang Cao
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (3) 被引量:13
标识
DOI:10.1063/5.0254780
摘要

Understanding the bubble dynamics near a curved boundary is crucial for evaluating the cavitation impacts, as well as advancing the beneficial use of cavitation in real-world applications such as biofilm cleaning and environmental treatment. This study employs a high-fidelity multiphase flow model to analyze the dynamics of bubble collapse near rigid curves of varying curvatures. The numerical model employs a second-order-accurate solver within a two-dimensional axisymmetric coordinate system to solve the 5-equation model (Kapila's model). After being validated by three bubble collapse experiments, the model is applied to examine the bubble morphology and jet characteristics near different curved boundaries at varying standoff distances. The results reveal that as curvature increases, the jet momentum decreases due to the decrease in the jet volume, while the bubble jet velocity gradually increases in scenarios of downward jetting. Smaller standoff distances lead to bubbles with higher transverse to longitudinal ratio, insufficient longitudinal contraction, and reduced jet velocity. Finally, we summarize the changes in bubble morphology, jet velocity, jet momentum, and peak pressure with curvatures and standoff distances and fit the boundary for different bubble collapse patterns. This study establishes a clear correlation between bubble jet momentum and bubble type, finding that downward jetting can enhance jet momentum.
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
sin完成签到,获得积分20
刚刚
火星上的菲鹰的应助被王抗抗采纳,获得10
1秒前
hduGL发布了新的文献求助30
1秒前
瘦瘦萤完成签到,获得积分10
1秒前
敏子完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
研友_ZragOn完成签到,获得积分10
2秒前
砂锅粥发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Zhong完成签到,获得积分10
3秒前
11完成签到,获得积分10
3秒前
情怀的应助被无情水蜜桃采纳,获得10
3秒前
圆脸的空间啊完成签到,获得积分10
4秒前
淡然书瑶发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
彭于晏的应助被甜甜的大香瓜采纳,获得10
6秒前
深情安青的应助被别熬夜采纳,获得10
6秒前
CipherSage的应助被别熬夜采纳,获得10
6秒前
852的应助被别熬夜采纳,获得10
6秒前
sin发布了新的文献求助10
6秒前
CipherSage的应助被dada采纳,获得10
7秒前
7秒前
yh发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
炙热代丝发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.2的应助被zhaogz采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
lcy发布了新的文献求助50
9秒前
大个的应助被scimaker采纳,获得10
9秒前
yuukino完成签到,获得积分10
10秒前
研友_VZG7GZ的应助被scimaker采纳,获得10
10秒前
10秒前
火星上的菲鹰的应助被scimaker采纳,获得10
10秒前
wanci的应助被scimaker采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
biubiubiu发布了新的文献求助10
11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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Practical Nonconvex Nonsmooth Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7975159
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9439495
关于积分的说明 21062834
捐赠科研通 7551298
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3374167
关于科研通互助平台的介绍 2508992
邀请新用户注册赠送积分活动 2407291