شبیه سازی تاثیر نوع گاز نجیب حل شده بر شدت تابش تک حباب سونولومینسانسی ایستا در سیال آب و اسید فسفریک 65%

Abstract

در این مقاله با استفاده از مدل هیدروشیمیایی و مکانیسم برم اشترلانگ حرارتی و الگوریتم رانگ-کوتا مرتبۀ چهار تأثیر نوع گاز نجیب حل‌شده در سیال بر پارامترهای خروجی تک‌حباب سونولومینسانسی ایستا در دو سیال پایه آب و اسید فسفریک 65% به‌عنوان غلظت بهینه اسید فسفریک به‌صورت عددی، موردبررسی قرار گرفته است. برای داشتن تک‌حباب سونولومینسانسی ایستا و پایدار و محاسبۀ پارامترهای اولیه حباب شامل شعاع و دامنۀ فشار آکوستیکی، ناپایدارهای شکلی، انتشاری و مکانی با استفاده از نمودار فاز بررسی و از پارامترهای به‌دست‌آمده در محاسبه‌ها استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد که در هر دو سیال آب و اسید فسفریک 65% با افزایش جرم اتمی گاز نجیب حل‌شده در سیال از He به Xe شاهد افزایش دما و شدت تابش تک‌حباب ایستا در لحظۀ فروریزش هستیم که انطباق بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی موجود از خود نشان می‌دهد. علاوه براین شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که در سیال آب با افزایش جرم اتمی گاز نجیب بازۀ زمانی فروریزش حباب افزایش می‌یابد، حال آنکه در سیال اسید فسفریک 65% عکس این حالت اتفاق می‌افتد.