بررسی آوادرخش تک حبابی متحرک

آوادرخش تک حبابی متحرّک، در پی تلاش ها در جهت یافتن سیّال هایی غیر از آب برای مشاهده آوادرخش تک حبابی، کشف شده است و مطالعات بر روی آن به تازگی در حال انجام است. ویژگی اصلی این سیّالات بالاتر بودن چسبندگی آنها در مقایسه با آب است. در این پایان نامه تلاش شده است تا با معرّفی نیروهای وارد بر حباب آوادرخشنده و به دست آوردن معادله حرکت حاکم بر آن، حرکت حباب را شبیه سازی کرده و ویژگی های مربوط به حرکت انتقالی آن را به دست آوریم. با جفت کردن این معادله حرکت با معادله رایلی-پلست و معادله مربوط به تغییرات دما و حل آنها از روش رانگ-کوتا، شبیه سازی حباب انجام می شود. اصلی ترین ویژگی این حباب ها، حرکت دایروی یا بیضوی آنها در مرکز بالونی است که حباب آوادرخشنده در آن ایجاد شده است. در بررسی عوامل تأثیر گذار بر این حرکت، مشخص می شود که وجود نیروهای تاریخچه ای است که باعث بروز چنین رفتاری از حباب آوادرخشنده می شود و با حذف این اثرات از معادله حرکت حاکم بر حباب در شبیه سازی، حباب در مرکز بالون ساکن خواهد شد. یکی از نتایج اصلی به دست آمده در این شبیه سازی، افزایش دمای بیشینه حباب (در لحظه رمبش) با کاهش فاصله آن نسبت به مرکز بالون است. با توجّه به رابطه مستقیم بین گسیل نور و این کمیّت، همین نتیجه برای شدّت نور گسیل شده نیز، قابل پیش بینی است. به عبارت دیگر به دست آورده ایم که شدّت نور گسیل شده از حباب دارای نوساناتی است و بر این اساس معیاری برای آزمایش بر روی آوادرخش تک حبابی متحرّک ارائه کرده ایم. برای توصیف ویژگی های داخلی حباب از دو مدل متفاوت تک دما و غیرتک دما استفاده می شود. تفاوت این مدل ها در نوع معادله حالت به کار رفته برای گاز درون حباب است. علاوه بر ویژگی های داخلی، ویژگی های انتقالی به دست آمده برای حباب نیز در این دو مدل متفاوت است. در این پایان نامه، اثرات ناشی از تغییر مدل به کار رفته در شبیه سازی نیز بررسی می شود. در پایان نیز با حذف معادله حرکت از شبیه سازی و مقایسه نتایج مربوط به حباب آوادرخشنده متحرّک با حباب ساکن، اثر حرکت انتقالی حباب را بر پارامترهای مهم در آوادرخش همچون شعاع و دما، بررسی کرده ایم.