چكيده
حبابهاي كاويتاسيون زماني تشكيل مي شوند كه فشار سيال در جريان مايع به پايينتر از فشار بخار اشباع افت كند. اين حبابهاي كاويتاسيون با جريان مايع حركت كرده و در نواحي فشار بالا به شدت متلاشي مي شوند. فروپاشي شديد حبابها يكي از دلايل اصلي آسيبهاي مكانيكي ايجاد شده در ماشينهاي هيدروليكي است. نتايج تجربي و عددي نشان مي دهد كه در فاز فروپاشي حباب كاويتاسيون در كنار يك سطح صلب، يك جت مايع در طرف دورتر حباب از سطح صلب و به طرف آن ايجاد مي¬شود. اين جت مايع، حباب در حال فروپاشي را سوراخ كرده و يك حباب حلقوي شكل ايجاد مي كند. برخورد جت مايع به سطح صلب باعث آسيبهاي مكانيكي به سطح صلب مي گردد.
رفتار حبابهاي كاويتاسيون در كنار سطوح مختلف به جنس و ابعاد و شكل سطح و همچنين فاصلة حباب از سطح مجاور حباب بستگي دارد. در اين پايان نامه با استفاده از متد معادله انتگرال مرزي، رشد و فروپاشي يك حباب كاويتاسيون در مجاورت سطوح صلب خميده مختلف، مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج عددي ما نشان مي دهد كه حركت حباب به شدت تحت تاثير انحناي سطح صلب قرار دارد. انحناي سطح با پارامتر بيان مي شود كه براي سطوح محدب ، براي سطح مقعر و براي سطح تخت است. شكل جت مايع و سرعت آن تحت تاثير انحناي سطح صلب مجاور قرار دارد. سرعت جت مايع با كاهش مقدار افزايش مي يابد. در حالتي كه سطح محدب است، سرعت جت بيشتر از حالت سطح تخت است. همچنين نتايج نشان مي دهد كه وقتي حباب كاويتاسيون در كنار يك سطح صلب خميده(غير تخت) فرو مي پاشد فشارهاي بالاتري ايجاد مي شود.

فهرست مطالب

بخش اول : بررسي منابع
فصل اول- مقدمه

مقدمه
1- اثرات و كاربردهاي مفيد كاويتاسيون
1-1 كاربرد كاويتاسيون در پزشكي و مهندسي پزشكي
1-1-1 استفاده از مافوق صوت
1-1-2 متمركز كردن موج شوك و امواج مافوق صوت
1-1-3 كاويتاسيون ايجاد شده با ليزر
1-2 كاربرد كاويتاسيون در مسايل زيست محيطي
1-2-1 نابود كردن پلانكتون
1-2-2 پراكنده كردن مواد نفتي در سطح درياها
1-2-3 تميز كاري سطوح صلب
1-3 كاويتاسيون در سيستمهاي بيولوژيكي
1-4 كاربرد در صنايع نظامي
2 اهميت موضوع پايان نامه
3 چارچوب پايان نامه

فصل دوم- بررسي منابع و پيشينه پژوهش
مقدمه
2-1 ديناميك حباب كروي تنها
2-1-1 مدل بسانت(Besant)
2-1-2 مدل رايلي ـ پليست (Rayleigh-Plesset)
2-2 ويژگيهاي فروپاشي حباب در مجاورت سطوح
2-2-1 بازگشت حباب ( رشد مجدد)
2-2-2 فرو پاشي غير كروي و تشكيل ميكروجت
2-3 پيشينه پژوهش
2-4 اهميت بررسي ديناميك حباب كاويتاسيون در مجاورت سطوح صلب خميده

بخش دوم : مواد و روشها
فصل سوم- مواد و روشها

مقدمه
3ـ1 تابع گرين
3ـ2 حل اساسي معادله لاپلاس
3ـ3 فرم متقارن انتگرال گرين
3ـ4 تقريب‌سازي شكل سطح، پتانسيل و مشتق عمودي آن
3ـ4ـ1 المان خطي ـ تابع ثابت (L-C)
3ـ4ـ2 المان خطي ـ تابع خطي (L-L)
3ـ4ـ3 المان درجه دو ـ تابع درجه دو (Q-Q)
3ـ4ـ4 المان اسپلاين مكعبي ـ تابع ثابت (S-C)
3ـ5 انتگرال‌گيري عددي
3ـ6 عضوهاي قطري ماتريس H
3-7 تئوري
3-8 برنامه كامپيوتري
3-8-1 محاسبه شرايط اوليه براي يك حباب محتوي مخلوط بخار فشار ثابت و گاز ايده‌آل
3-8-2 تقريب‌سازي
3-8-3 روش حل عددي


بخش سوم : نتايج وبحث
فصل چهارم- نتايج و بحث

4-1 مقدمه
4-2 بي بعد سازي
4-3 نتايج رشد و فروپاشي حباب كاويتاسيون در مجاورت سطوح صلب با انحناهاي مختلف
4-3-1 بدون در نظر گرفتن نيروي شناوري
4-3-2 با در نظر گرفتن نيروي شناوري
4ـ3ـ2ـ1 حباب در پائين سطح صلب خميده
4ـ3ـ2ـ2 حباب در بالاي سطح صلب خميده

فصل پنجم- نتيجه¬گيري و پيشنهادات

5-1 مقدمه
5-2 بحث و نتيجه‌گيري
5 -3 پيشنهادات براي پژوهش‌هاي بعدي در اين زمينه
منابع

 دريافت فايل با فرمت PDF
توضيحات فايل: متن کامل پایان نامه
حجم فايل: 5.6 مگابايت