بخشی از مقاله
چکیده
آوادرخش پدیدهاي است که در آن حبابی که درون یک مایع تحت اثر میدان فشاري قرار دارد، دچار نوسانات شدید شعاعی شده و این خود باعث تمرکز انرژي در لحظهي کوچک شدن حباب، در ناحیهاي بسیارکوچک میشود. این تمرکز انرژي میتواند باعث تشعشع نور گردد در این مقاله براساس دو مدل حباب متحرك و نیز مدل هیدروشیمیایی به شبیه سازي آوادرخش تولید شده در فرکانسهاي بین 30 تا 40 هرتز بر پایه اثري که به کوبش سیال اصطلاحاًٌویا چکش آبی - Water Hammer - معروف است، پرداختهایم. کلیه شبیهسازيهاي انجام شده بر اساس آزمایشهاي صورت گرفته در آزمایشگاهنتایجمیباشد. شبیهسازيهاي انجام شده تطابق خوبی با مشاهدات تجربی دارند. به کمک این شبیهسازیها پیش بینی میشود که در هر سیکل از موج تحریکی امکان تولید چند پالس نوري وجود دارد. البته با ترکیب دو مدلتوانمذکور می به شبیه سازي بهتري از رفتار این پدیده رسید.
مقدمه
در این مقاله به بررسی و شبیه سازي دینامیک حباب آوادرخشنده در فرکانسهاي کم که توسط کوبش سیال به وجود میآید، میپردازیم. البته مکانیزم آزمایش آوادرخش به روش کوبش سیال و ایجاد حباب و فروریزش آن، با روش به دام اندازي حباب در مرکز شکم صوتی - فرکانسهاي فراصوتیکاملاً - متفاوت است. [1] در این آزمایش کل ظرف که تحت فشاري کمتر از فشار اتمسفر قرار دارد به نوسان درمیآید. به دلیل پایین بودن بسامد ارتعاش، طول موج از مرتبه 10 تا 13 متر است و بدیهی است که هیچ موج بستهاي در ظرفی که چند ده سانتیمتر طول دارد تشکیل نخواهد شد.
در اینجا در هنگام پایین آمدن ظرف، فشار در کل محفظه ارتعاش کاهش یافته و در هنگام بالا رفتن آن، فشار به سرعت افزایش مییابد. و این نیز بستگی به ارتفاع ستون سیال دارد. میبینیم که در این روش حباب در محل شکم گیراندازي نمیشود، بلکه در یک ارتفاع خاص از ستون سیال تشکیل شده و سپس در همانجا فروریزش انجام میدهد. به همین دلیل معادلات حاکم بر این سیستم با تصحیح و تکمیل معادلات دینامیکی کهقبلاً در شبیه سازي استفاده میشد، به کار گرفته شدهاند.
