Análise do colapso de uma bolha de vapor e ar em água viscosa e compressível

Abstract

São apresentadas simulações numéricas do colapso de bolhas, ou cavidades, utilizando o método das diferenças finitas, levando em consideração a compressibilidade do líquido, o que se espera que ocorra nos estágios finais do processo de colapso. Os resultados obtidos são comparados com dados experimentais existentes, e com dados teóricos para líquidos incompressíveis, visando verificar a influência da compressibilidade da água no colapso da bolha. O campo de pressões é calculado em uma área de 800 x 800 mm, para uma bolha, com a hipótese de simetria esférica. Os resultados são apresentados na forma de gráficos raio versus tempo para o colapso (para se comparar os tempos de colapso), e isobáricas para o campo de pressões. As novidades neste trabalho devem-se ao fato de que os cálculos existentes não costumam levar em consideração o vapor dentro da cavidade, nem apresentam isobáricas na forma aqui mostrada. Espera-se verificar a influência da compressibilidade da água sobre o tempo de colapso, e sobre o campo de pressões.

Keywords

• Cavitação
• bolhas