نام پژوهشگر: ابراهیم باقی زاده

بررسی اثرات ضربه ای کاویتاسیون آلتراسونیک روی سطوح جامد
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی مکانیک 1386
  ابراهیم باقی زاده   امیر عبدالله

کاویتاسیون منشأ پدیده های زیادی می تواند باشد که بعضی از آنها مفید و برخی مضر هستند. به عنوان مثال، در یک تانک شستشوی آلتراسونیک، حبابهای کاویتاسیون برای تمیز کردن قطعات به کار می روند. حبابههای کاویتاسیون همچنین می توانند در تزریق موضعی دارو با ژن مورد استفاده قرار بگیرند. از طرفذ دیگر کاویتاسیون می تواند موجب فرسایش سطوح مختلف از جمله پروانه کشتیها و air foil ها شود و راندمان سیستمهای هیدرودینامیکی را پایین بیاورد. مثالهای فوق، همگی به طور مستقیم به فعالیت حبابهای کاویتاسیون مربوط هستند. بنابراین مطالعه رفتار حباب و مکانیسم تأثیر آن روی اشیاء مجاور حایز اهمیت است در این پروژه سعی بر این بوده است تامقدار ضربه و انرژیی که توسط حبابهای کاویتاسیون به جسم منتقل می شود، اندازه گیری یا محسابه گردد. مطالعات عددی زیادی در مورد دینامیک حباب انجام شده و سرعت میکروجتی که شکل می گیرد. گزارش شده است با استفاده از اطلاعات موجود رابطه ای بین سرعت میکروجت و دامنه فشار آکوستیک پیشنهاد شد. معادله مذکور سرعت میکروجت را به لگاریتم دامنه فشار آکوستیک مربوط می کند. با در نظر گرفتن مومنتوم خطی سیال و استفاده از مفهوم ضربه کلوین، رابطه ای برای محاسبه ضربه اعمال شده به جسم، بر حسب شعاع ماکزیمم حباب ارایه شد که شعاع ماکزیمم حباب، خود تابعی از دامنه فشار آکوستیک است. برای بررسی روابط تیوری، نمونه هایی از فویل آلومینیوم با ضخامت 15µm به مدت سه ثانیه در معرض کاویتاسیون قرار داده شدند و در اثر ضربه حبابهای کاویتاسیون فرورفتگی هایی روی نمونه ها ایجاد شد. ابعاد اثرهای برجای مانده، به کمک میکروسکوپ اندازه گیری گردید و با استفاده از روابطی که در شکل دهی ورقهای فلزی وجود دارد. مقدار انرژی تغییر شکل محاسبه شد مقدار ضربه اعمال شده به نمونه ها از روی نتایج محاسبه انرژی به دست آمد. روند نمودارهای اطلاعات تجربی با روند نمودارهای تیوری، یکسان بود اما از نظر مقدار عددی اختلالف زیادی بین نتایج تیوری و تجربی وجود داشت