Augstfrekvences akustiskās tīrīšanas procesos iesaistīto kavitācijas burbuļu izmēru sadalījuma matemātiskā modelēšana

Abstract

Kavitācija ir gāzes burbuļu rašanās un oscilāciju process šķidrumā akustiskā lauka iedarbībā. Burbuļu oscilācijas ir nozīmīgas akustiskās tīrīšanas procesos. Tās ir atkarīgas no burbuļa izmēriem. Šī darba mērķis ir uzlabot matemātisko modeli burbuļu sadalījumam pa miera stāvokļa rādiusiem. Šī darba ietvaros tiek skaitliski realizēta vienādojumu sistēma, kas apraksta burbuļa svārstības un gāzes apmaiņas starp burbuli un šķidrumu. Tad literatūrā aprakstītais burbuļa sadalījuma modelis tiek papildināts ar gāzes apmaiņas procesu, burbuļu mijiedarbības spēku, kā arī burbuļu telpiskās pārvietošanās aprakstu, izmantojot darba pirmajā daļā iegūtos rezultātus.

Cavitation is the process of bubble formation and subsequent bubble radius oscillations in the liquid that is under the influence of an acoustic field. The bubble oscillations have an important role in megasonic cleaning process and depend on the bubble size. The aim of this work is to improve the mathematical model of equilibrium bubble size distribution. In this paper, first, a system of equations is solved to calculate the gas exchange between bubbles and liquid (rectified diffusion), and, second, an existing bubble size distribution model is improved adding the gas exchange between bubbles and liquid, reciprocal force acting on bubbles and spatial bubble movement using the results previously obtained.