Badanie oscylacji pęcherzyka kawitacyjnego w cieczy lepkosprężystej

• Autorzy: Wójs K. , Steller R. , Redzicki R.

Warianty tytułu

EN

Studies of the cavitation bubble oscillation in a viscoelastic liquid #[Tyt.równol.]

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań numerycznych wpływu dodatków wielkocząsteczkowych polimerów na zjawisko kawitacji w cieczy lepkosprężystej, wywołanej zmiennym ciśnieniem fali ultradźwiękowej. Z przeprowadzonej analizy numerycznej wynika, że dodatek polimeru znacznie ogranicza zjawisko kawitacji, co pokazano na charakterystykach przedstawiających tłumiące oddziaływanie dodatku polimeru na pojedynczy pęcherzyk.

EN

The results of the numerical analysis of a mathematical model for a single bubble dynamics are presented. In the model, one studies the effect of macromolecular polymers additives on the cavitation generated by a variable acoustic wave in a viscoelastic liquid. On the basis of the numerical analysis, it is found out that the polymer additive weakens the phenomenon of cavitation, which is shown on the characteristics presenting the damping effect of the polymer additive on a single bubble.

Słowa kluczowe

PL

ciecze lepkosprężyste; kawitacja; polimery wielkocząsteczkowe

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 25, z. 2
• Strony: 455--471
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Wójs K.

• Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej

autor

Steller R.

autor

Redzicki R.

Bibliografia

• [1] Ellis A.T., Hoyt J.W., Some effects of macromolecules on cavitation inception, [in:] Cavitation Forum - 1968, J. M. Robertson (Ed.), 2, ASME.
• [2] ellis A. T., Waugh J. G., ting R. Y., Cavitation suppression and stress effect in high-speed flows of water with dilute macromolecule additives, J. Basic Engineering, Trans. ASME, 92, No. 3, 1970, 459-466.
• [3] fogler H. S., goddard J. D., Collapse of Spherical Cavities in Viscoelastic Fluids, The Physics of fluids, 13, No. 5, May 1970, 1135-1141.
• [4] Tsujino T., Cavitation damage and noise spectra in a polymer solutions, Ultrasonics, Vol. 25, 1987 March, 67-72.
• [5] shima A., tsujino T., Nanjo H., MLURA N., Cavitation damage in polymer aqueous solutions, J. Fluids Engineering, Trans ASME, Vol. 107, 1985; 134-138.
• [6] Tsujino T., Shima A., Nanjo H., Effects of various polymer additives on cavitation damage, Proc. Inst. Mech. Eng., 200, 1986, 231-235.
• [7] Nanjo H., Shima A., Tsujino T., Formation of damage pits by cavitation in a polymer solutions, Nature, 320, 1986; 516-517.
• [8] Hara S.K., Schow alter W.R., Dynamics of nonspherical bubbles surrounded by viscoelastic fluid, J. of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 14, 1984, 249-264.
• [9] ryskin G., Dynamics and sound emission of a spherical cavitation bubble in a dilute polymer solution, J. Fluid Mech., 218, 1990, 239-263.
• [10] Wojs K., Sitka A., Redzicki R., Szewczyk H., Wplyw dodatkow wielkoczasteczkowych polimerow na kawitacje w zwezeniu przewodu, XIII Krajowa Konferencja Mechaniki Plynow, Czestochowa, Wyd. Pol. Czest. 1998, t. II, 209-214.
• [11] Shima A., Tsujino T, The behaviour of bubbles in polymer solutions, Chemical Engin. Science, 31, 1976, 863-869.
• [12] Wojs K., Sitka A., Modelowanie kawitacji w rozcienczonych roztworach polimerow, Inzynieria Chemiczna i Procesowa 20, 265-280 (1999).
• [13] Brujan E.A., The effect of polymer concentration on the non-linear oscylation of a bubble in sound-irradiated liquid, Journal of a Sound and Vibration, 173, 1993, 329.
• [14] Brujan E.A., The behaviour of bubbles inBueche Model fluids, Polymer Engineering and Science, 34, No. 20, October 1994, 1550-1559.
• [15] Brujan E.A., A first-order model for buqble dynamics in a compressible viscoelasitic liquid, J. Non-Newtonian Fluid Mech., 84, 1999, 83-103.
• [16] Shima A., tsujino T., The dynamics of cavity clusters in polymer aqueous solutions subjected to an oscillating pressure, J. R. Blake et al. (Eds.), Bubble dynamics and interface phenomena, 1994, Kulwer Academic Publishers, 81-92.
• [17] Shima A.,Rajvanshi S.C., Tsujino T., Study of nonlinear oscillations of bubbles in Powell-Eyring fluids, J. Acoust. Soc. Am., 77 (5), May 1985, 1702-1709.
• [18] Ryskin G., Calculation of the effect of polymer additive in a converging flow, J. Fluid Mech., 178, 1987,423440.
• [19] Shima A., Tsujino T., The behavior of gas bubbles in the Casson fluid, Ttans. ASME: J. Appl. Mech., 45 nr 1, 1978,37^12.
• [20] Shima A., Tsujino T, Report of the Institute of High Speed Mechanics, Tohoku Univ., 42, 1980,43
• [21] Shima A., Tsujino T., Yokoyama K., Report of the Institute of High Speed Mechanics, Tohoku Univ., 49, 1984,39.
• [22] Shima A., Tsujino T., On the dynamics of bubbles in polymer aqueous solutions, Appl. Sci. Res., 38, 1982, 255-263.
• [23] Shima A., tsujino t., Oikawa Y., The collapse of bubbles in viscoelastic fluids (The case of Jaffreys model fluid), Report of the Institute of High Speed Mechanics, Tohoku Univ., 55, 1988, 17-34.
• [24] Kim C, Collapse of spherical bubbles in Maxwell fluids, J. Non-Newtonian Fluid Mech., 55, 1994, 37-58.
• [25] redzicki R. Wptyw dodatkow wielkoczasteczkowych polimerow na zjawisko kawitacji, Rozprawa doktorska, Raport z serii preprinty nr 50/2002, P.Wr., Wroclaw 2002.
• [26] WOJS K, Steller R., Redzicki R. Lepkosprezyste wlasciwosci rozcienczonych roztworow polimerow, Energetyka 2002, Konferencja naukowo-techniczna. Wroclaw, 6-8 listopada 2002, Wroclaw, Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Plynow P.Wr., 2002, 727-734.
• [27] Bird R. B., i in., Dynamics of Polymeric Liquids, Wiley, New York, 1977.