Modell der Dynamik geladener Kavitations-Multibläschen: Wachstumsprozess

Die nichtlineare Dynamik geladener Kavitationsblasen wird in dieser Studie theoretisch und analytisch durch das Rayleigh–Plesset-Modell in dielektrischen Flüssigkeiten untersucht. Die physikalischen und mathematischen Modelle umfassen zwei Typen: Das erste Modell beschreibt nicht wechselwirkende geladene Kavitationsblasen (ähnlich einer einzelnen Kavitationsblase) und das zweite Modell beschreibt wechselwirkende geladene Kavitationsblasen. Die vorgeschlagenen Modelle werden formuliert und basierend auf der Plesset–Zwick-Technik analytisch gelöst. Die Studie untersucht das Verhalten der Wachstumsprozesse geladener Kavitationsblasen unter dem Einfluss des polytropen Exponenten, der Blasenzahl N und des Abstands zwischen den Blasen. Aus unserer Analyse ergibt sich, dass der Radius geladener Kavitationsblasen mit zunehmendem Abstand zwischen den Blasen, dimensionslosen Phasenübergangskriterien und thermischer Diffusivität zunimmt und umgekehrt proportional zum polytropen Exponenten und der Blasenzahl N ist. Zudem zeigt sich deutlich, dass der Wachstumsprozess geladener Kavitationsblasen signifikant gefördert wird, wenn die Blasenzahl verringert wird. Die elektrischen Ladungen und der polytrope Exponent schwächen den Wachstumsprozess geladener Blasen in dielektrischen Flüssigkeiten ab. Die erhaltenen Ergebnisse werden mit experimentellen und theoretischen Vorarbeiten verglichen, um die angegebenen Lösungen der präsentierten Modelle für nicht wechselwirkende und wechselwirkende geladene Kavitationsblasen zu validieren.