Kavitasyon Kabarcığı Bölünme Dinamiği

Abstract

Kavitasyon kabarcığı dinamiğinde, ısı iletimi, ağdalılık, kütle yayınımı ve akustik ışınım sonucu mekaniksel enerjinin önemli bir bölümü yutulmaktadır. Bu fiziksel olgulara ek olarak, kabarcığın yüksek bir basınç alanı etkisiyle aniden büzülmesiyle parçalara (fragmanlara) bölünmesi sonucu da mekaniksel enerjinin bir bölümü yutulmaktadır. Brennen [1], Rayleigh-Taylor kararsızlığı ve mikrojet oluşumu sonucu kabarcığın bölünmesi halinde yutulan mekaniksel enerjinin, yukarıdaki klasik olgulardan kaynaklanankinden çok daha fazla olabileceğini göstermiştir. Daha sonra Delale ve Tunç [2] Rayleigh-Taylor kararsızlığı sonucu oluşan bir kabarcık bölünmesi dinamiği modeli geliştirmiştir. Bu model, deney ve gözlemlerdeki sonuçları doğrulamakla birlikte, hangi koşullar altında Rayleigh-Taylor kararsızlığının kabarcık bölünmesine yol açacağı hakkında bilgi vermemektedir [3]. Bu çalışmada, Rayleigh-Taylor doğrusal kararsızlığının en kararsız modu kullanılarak, Delale-Tunç modelindeki kabarcık fragmanları dinamiğine yol açan kabarcık bölünmesinin hangi koşullar altında oluşabileceği belirlenmektedir.