Кравченко Николай Юрьевич, Компьютерное моделирование акустической кавитации в жидкостях, 2022-02-24
Компьютерное моделирование акустической кавитации в жидкостях
Кравченко Николай Юрьевич,
доцент Института физических исследований и технологий факультета физико-математических и естественных наук РУДН.
Сегодня наблюдается устойчивая тенденция к расширению сферы применения мощного ультразвука, совершенствуется оборудование и соответствующие ему технологические процессы. Ключевую роль в этих процессах играет кавитация - появление в жидкостях паровых и газовых пузырьков (каверн), их рост, пульсации и схлопывание под действием переменного давления (акустического давления).
Значимость практического применения кавитации под действием переменного давления акустической частоты (акустической кавитации) едва ли можно переоценить. Здесь и получение ультрадисперсных металлических порошков, используемых для производства деталей машин; и применение струй перегретой жидкости для очистки поверхностей; распыливание жидких топлив в ракетных двигателях, служащая для улучшения качества топлив и многое другое.
Ещё большую значимость имеет применение ультразвуковой кавитации в медицине. Это ультразвуковая нейрохирургия, УЗ-хирургия, повышение противоопухолевой эффективности лекарственных веществ, в том числе при лечении онкологических заболеваний.
Однако практическое внедрение новых ультразвуковых технологий сдерживается тем, что законы развития кавитации изучены недостаточно, а литература по этой тематике противоречива. В данной работе проводится исследование акустической кавитации в жидкостях путём анализа уравнений теории зародышеобразования. Уравнения решаются численно, в результате чего создаётся компьютерная модель акустической кавитации, позволяющая исследовать явление при любых заданных условиях. Целью данной работы является создание модели акустической кавитации в жидкостях. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи: рассматривается кинетика гомогенной нуклеации зародышей пара; определяются условия термодинамической устойчивости жидкости; создается математическая модель акустической кавитации в жидкостях; создается программа для численного решения основного уравнения кавитации; по результатам работы программы проводится исследование динамики зародышей гомогенной нуклеации под действием импульсов давления различной формы; исследуются процессы, протекающие под действием мощных импульсов тока (искровая кавитация); рассчитать максимальные температуры и давления, возникающие в кавитационных пузырьках при таких процессах.
Computer simulation of acoustic cavitation in liquids
Kravchenko Nikolai Yuryevich,
associate professor of the Institute of Physical Research and Technology of the Faculty of Physics, Mathematics, and Natural Sciences of the RUDN University.
There is a steady trend towards expanding the scope of high-power ultrasound, improving equipment, and the corresponding technological processes today. An essential role in these processes is played by cavitation - the appearance of vapor and gas bubbles (caverns) in liquids, their growth, pulsations, and collapse under the action of variable pressure (acoustic pressure).
The significance of the practical application of cavitation under the influence of a variable pressure of acoustic frequency (acoustic cavitation) can hardly be overestimated. Here is the production of ultrafine metal powders used for the production of machine parts; the use of jets of superheated liquid to clean surfaces; atomization of liquid propellants in rocket engines, which serves to improve the quality of propellants, and much more.
3 views
1654
498
1 week ago 00:05:13 1
Баста & Zivert - неболей
1 week ago 01:37:06 1
Звезда (FullHD, драма, реж. Николай Лебедев, 2002 г.)
1 week ago 00:08:10 1
“No Comment“ Big Band - «Heartland»
1 week ago 00:08:59 1
“No Comment“ Big Band - «Bluesiando»
1 week ago 01:21:43 1
Будем ждать, возвращайся. Художественный фильм (1981)
1 week ago 01:16:03 1
Леди Макбет Мценского уезда (драма, реж. Роман Балаян, 1989 г.)
1 week ago 03:05:44 1
ВОЛШЕБНАЯ МЕЛОДРАМА! УНАСЛЕДОВАТЬ ДАР ОТ БАБУШКИ И СНОВА ПОВЕРИТЬ В СЕБЯ! Ворожея. Лирический Фильм
1 week ago 00:03:11 1
Miyagi & Andy Panda - Там Ревели Горы (Mood Video)
1 week ago 01:27:12 3
Голос (1982) Илья Авербах фильм
2 weeks ago 02:37:59 1
ОФИГЕННЫЙ ДЕТЕКТИВНЫЙ ФИЛЬМ! - Любовница / Русские детективы новинки
2 weeks ago 00:02:55 1
To-ma - Карусель | Премьера клипа
2 weeks ago 01:07:26 1
Христиане. Малоизвестный телеспектакль по очерку Леонида Андреева (1969)
2 weeks ago 00:36:28 1
Improvisers Orchestra - НОЧНОЙ КОНЦЕРТ | | Севкабель Порт | Avantgarde
2 weeks ago 00:04:27 1
СБПЧ - Злой
2 weeks ago 01:29:15 1
Город невест (киноповесть) 1985 г
2 weeks ago 13:24:22 1
ДОСТОЙНЫЙ ФИЛЬМ ДЛЯ ВСЕЙ СЕМЬИ! КОМЕДИЯ ЗАВОЕВАЛА СЕРДЦА МИЛЛИОНОВ! СВАТЫ 5 СЕЗОН ВСЕ СЕРИИ ПОДРЯД
2 weeks ago 02:12:58 1
Noize MC — С оркестром классно! Crocus City Hall
2 weeks ago 00:04:17 6
Zivert - Многоточия | Премьера клипа
2 weeks ago 01:08:01 1
Васса, 1 серия (драма, реж. Глеб Панфилов, 1982 г.)
2 weeks ago 01:37:05 402
Звезда FHD боевик, военный, драма (2002) Россия
2 weeks ago 01:29:10 1
Секретный эшелон (1993) драма
3 weeks ago 00:00:57 134
️ Оперативная обстановка за 27 апреля в Херсонской области