مطالعه تابش سونولومینسانس از طریق حل عددی معادلات مشتقات جزئی دینامیک سیالات

در پدیده ی سونولومینسانس، امواج صوتی یا مافوق صوتی در اثر چگالش و تمرکز در مرکز یک حباب گاز غوطه‏ور در یک مایع به فلاشهای نورانی بسیار کوتاه تبدیل می‎شوند. نوسان شدید و غیرخطی شعاع حباب در هر تناوب موج صوتی باعث تراکم شدید محتوای حباب و فروریزش بسیارسریع دیواره‏ی آن می‎شود که افزایش ناگهانی بسیار زیاد دمای گاز داخل حباب را به همراه دارد. این رخداد منجر به فلاشهای پیکوثانیه ای می شود که به تابش سونولومینسانس معروف است. در این پایان نامه شبیه سازی عددی حباب سونولومینسانس، باحل همزمان معادلات تحول گاز داخل حباب(معادلات اویلر) ومعادله حاکم بر حرکت دیواره حباب (معادله ریلی-پلست)، انجام شده است. هدف از استفاده‏ی معادلات دینامیک گازی برای توصیف تحــول گاز داخل حباب سونولومینسانس، دستیابی به تغیرات مکانی و زمانی دما و فشار در لحظــه فـروریزش می‏باشد. بعلاوه شبیه سازی تابش سونولومینسانس نیز در این پایان نامه مورد توجه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می‏دهد که تابش در پدیده‏ی سونولومینسانس عموماً، شامل یک طیف پیوسته است که از ناحیه irتا uv امتداد دارد. شدت تابش سونولومینسانس نیز از ناحیه مادون قرمز به سمت فرابنفش افزایش می‏یابد. در سالهای اخیرگزارشهای آزمایشگاهی مربوط به تولید خطوط تابشی از تک حباب sl، به ازای مقادیر کم دامنه فشار صوتی، ارائه شده است. در این تحقیق تولید خطــوط طیفی تابشی تک حباب سونولومینسانس اسیدفسفریک 65% از طریق شبیه سازیمورد مطالعه قــرار گرفت. نتایج شبیه سازی که در توافق با آزمایشهای تجربی اخیر می‏باشد نشان می‏دهند که به ازای دامنه فشارهای کم موج صوتی، در طیف تابشی، خطوط تابشی ناشی از گذارهای اتمی و مولکولی ظاهر می‏شوند که با افزایش فشار،این خطوط تابشی در طیف پیوسته پهن شده و به تدریج در زمینه‏ی پیوسته محو می‏شوند.