|
| |
|
|
PERTURBANCE ANALYSIS AND FISSION MODEL OF COLLAPSING BUBBLE
Petrík, P. ; Zima, Patrik ; Ridha, A.
A new criterion for the assessment of the reliability of the Rayleigh-Plesset equation is proposed. An analysis of the shape stability of the spherical surface of the bubble during the collapse is used to develop a physical model, which incorporates the loss of shape stability, surface energy dissipation and fission process. The model also estimates the number of bubble fragments as well as conditions for the fission to occur. Finally, some aspects of the numerical code, especially error estimation and propagation of rounding error, are discussed.
|
|
|
COLLAPSE OF A CAVITATION BUBBLE GENERATED BY LOW VOLTAGE DISCHARGE IN WATER
Müller, M. ; Unger, J. ; Buďárek, T. ; Zima, Patrik
The article presents experimental results of the optical study of cavitation bubble collapse close to a solid boundary in water. The bubble was generated by discharge of two low-voltage capacitors. High-speed CCD camera was used to record the time evolution of the bubble size. High-power halogen lamp was used for illumination. The system was synchronized by pulse generator connected to an oscilloscope. The velocity of the re-entrant jet was estimated from the time resolved photography for three different maximum bubble sizes.
|
|
| |
|
| |
|
|
Experimentální systém pro výzkum kavitačních jevů v hydraulických tlumičích rázů
Müller, M. ; Prášil, L. ; Zima, Patrik
Článek popisuje experimentální zařízení pro výzkum růstu, aktivity a kolapsu kavitačních bublin a struktur v hydraulickém tlumiči rázů. Do měřící komory lze vložit skutečný píst tlumiče a instalovat akustické a optické měřící systémy včetně akustického bublinkového spektrometru, hydrofonu PVDF pro měření akustické emise z kolabujících bublin a vysokorychlostní kamery se štěrbinovým laserovým světlem. Do komory lze instalovat speciální zrcadlový objektiv s vysokým rozlišením ke zkoumání mikrometrických bublin.
|
|
|
Erozní potenciál bublinkové kavitace ve vodním čerpadle – numerická simulace a experiment
Zima, Patrik ; Sedlář, M. ; Müller, M.
Práce navrhuje model pro odhad erozního potenciálu kavitačních bublin při stacionárním proudění s bublinkovou kavitaci ve vodním čerpadle. 3D Navierovy-Stokesovy rovnice pro turbulentní proudění jsou svázány s Rayleighovou-Plessetovou rovnicí obousměrnou vazbou. Erozní potenciál je určen z energie disipované mezi dvěma po sobě jdoucími kolapsy bubliny. Model je ověřen v kavitačním tunelu pro dvourozměrný profil a poté aplikován v třírozměrné geometrii oběžného kola vodního čerpadla. Numerické výsledky ukazují dominantní vliv prvního kolapsu a jsou v dobré shodě s experimentem.
|
|
|
Výpočetní analýza potenciálu kavitační eroze v hydraulickém stroji
Sedlář, M. ; Zima, Patrik ; Müller, M.
Příspěvek popisuje nový model efektivního modelování kavitační eroze ve vodě při turbulentním kavitujícím proudění. Počet a velikost počátečních kavitačních zárodků ve vstupním proudu je uvažován empiricky nebo na základě experimentu pomocí akustického spektrometru. Dynamiku kavitačních bublin popisuje plná Rayleighova-Plessetova rovnice podél proudnic získaných řešením Navierových-Stokesových rovnic typu 3D RANS. Model erozního potenciálu je založen na odhadu energie disipované kolapsy kavitačních bublin. Článek také popisuje výsledky experimentu v kavitačním tunelu v SIGMA Výzkumném a vývojovém ústavu v Lutíně. Výpočetní model je testován pro dvou a třírozměrnou geometrii. Ukazuje se, že erozní potenciál prvních kolapsů je o několik řádu silnější než následujících kolapsů. Numericky určené místo a síla prvních vypočtených kolapsů jsou porovnány s fotografiemi skutečného erozního poškození. Shoda testovaných případů je velmi dobrá.
|
|
|
Kavitační bublina v blízkosti pevné stěny
Müller, M. ; Zima, Patrik
Článek uvádí výsledky výpočtu kolapsu kavitační bubliny v blízkosti pevné stěny. Řešení je získáno pomocí softwaru FLUENT CFD. Ke studiu chování fázového rozhraní mezi kapalinou a obsahem bubliny je použit model VOF (Volume Of Fluid). Výpočet je proveden pro tři různé vzdálenosti bubliny od pevné stěny. Z obrysů fázového rozhraní je určena závislost poloměru bubliny na čase. Pro všechny polohy bubliny je určena rychlost mikroproudu kolabující bubliny a jeho tloušťka.
|
|
|
Experimentální výzkum kavitační bubliny ve vodě
Müller, M. ; Zima, Patrik
Článek prezentuje výsledky experimentálního výzkumu laserem generované kavitační bubliny ve vodě. Kavitační bublina je generována pomocí laseru Nd-YAG a zaznamenána metodou vícenásobné expozice, která umožňuje zaznamenat do jediného snímku bublinu v různých fázích vývoje.
|
host ::
RSS.