کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8065337 1520681 2015 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
The bursting of a toroidal bubble at a free surface
ترجمه فارسی عنوان
انفجار یک حباب توریدی در یک سطح آزاد
کلمات کلیدی
حباب در یک سطح آزاد، دینامیک حباب، حباب های توریدی، نظریه جریان بالقوه، روش انتگرال مرزی،
ترجمه چکیده
این مقاله مربوط به انفجار حباب بزرگ در یک سطح آزاد است. مدل سازی عددی بر اساس روش انتگرال مرزی است. برای اعتبارسنجی مدل عددی، آزمایشات برای انفجار یک حباب تولید شده از جرقه در یک سطح آزاد در مخزن کم فشار انجام شده با استفاده از یک دوربین با سرعت بالا انجام می شود. نتایج عددی ما با آزمایشها به صورت کیفی توافق دارند. ما علاوه بر تجزیه و تحلیل عددی برای انفجار یک حباب انفجاری زیر آب در سطح آزاد انجام می دهیم. ما حباب هایی که به طور مجزا متصل شده اند و همچنین حباب های توریدر را درهم می شکند. هنگامی که یک حباب بسیار نزدیک به یک سطح آزاد آغاز می شود، انفجار در فاز انبساط اتفاق می افتد، در نتیجه یک سنسور شکل مخروطی در سطح آزاد ایجاد می شود. با این حال، هنگامی که حباب از سطح آزاد شروع می شود، به علت شناوری، آن را گسترش می دهد و زیر سطح آزاد فرو می ریزد و به سطح آزاد می رسد. یک جت مایع رو به بالا در مرحله بعد از فروپاشی شکل می گیرد که بعد از آن حباب نفوذ می کند. حباب توریدر به سطح آزاد برسد و انفجار می کند که به علت جت با سرعت بالا حباب باعث می شود ستون آب خیلی بیشتر باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی دریا (اقیانوس)
چکیده انگلیسی
This paper is concerned with the bursting of a large bubble at a free surface. The numerical modelling is based on the boundary integral method. To validate the numerical model, experiments are carried out for the bursting of a spark generated bubble at a free surface in a low pressure tank, captured by using a high speed camera. Our numerical results agree qualitatively with the experiments. We further carry out numerical analysis for the bursting of an underwater explosion bubble at a free surface. We have considered the bursting of singly connected bubbles as well as toroidal bubbles. When a bubble is initiated very close to a free surface, the bursting occurs during the expansion phase, thus, resulting in a cone shaped spike at the free surface. However, when the bubble is initiated away from the free surface, it expands and collapses below the free surface and rises to the free surface due to buoyancy. An upward liquid jet forms during the later stage of collapse, which subsequently penetrates through the bubble. The toroidal bubble rises and bursts at the free surface, which results in a much higher water column due to the high speed bubble jet.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ocean Engineering - Volume 109, 15 November 2015, Pages 611-622
نویسندگان
, , ,