Ученые предлагают пересмотренную теорию устойчивости поверхностных нанопузырьков

Ученые предлагают пересмотренную теорию устойчивости поверхностных нанопузырьков

Новое исследование для лучшего понимания того, как крошечные, но мощные пузырьки развиваются и разрушаются на подводных поверхностях, может позволить разработку более надежных промышленных конструкций, таких как гребные винты корабля.

Расчеты с использованием суперкомпьютеров показали детали роста так называемых нанопузырьков, которые в несколько тысяч раз меньше булавочной головки.

Результаты могут дать полезное понимание разрушения промышленных сооружений, таких как компоненты насоса, когда эти пузырьки лопаются, образуя крошечные, но мощные потоки жидкости.

Компьютерное моделирование

Хотя это быстрое расширение и разрушение пузырьков, называемое кавитацией, является общей проблемой в технике, оно еще точно не понято.

Инженеры из Эдинбургского университета использовали британский национальный суперкомпьютер для разработки сложных моделей воздушных пузырьков в воде.

Они моделировали движение атомов в пузырьках и наблюдали их рост в ответ на незначительное снижение давления воды.

Они успешно определили критическое давление, необходимое для роста пузырьков, чтобы стать нестабильным, и обнаружили, что это было намного меньше по сравнению с предложенным теорией.

Bubble Dynamics

Результаты исследования могли бы предоставить подробную информацию о развитии нанотехнологий для использования мощности нескольких тысяч потоков из коллапсирующих нанопузырьков, например, методов лечения, нацеленных на определенные типы рака, или очистки высокоточного технического оборудования.

Обновленная теория устойчивости поверхностных нанопузырьков была предложена учеными в зависимости от их результатов.

Их работа, о которой сообщалось в Ленгмюре была поддержана Научно-исследовательским советом по инженерным и физическим наукам.

Пузырьки обычно образуются и лопаются на поверхностях, которые движутся через жидкости, и в результате износ может вызвать сопротивление и критическое повреждение. Мы надеемся, что наши идеи, которые стали возможными благодаря сложным вычислениям, могут помочь ограничить влияние на производительность машины и использовать будущие технологии .

Дункан Доккар, Инженерная школа, Эдинбургский университет

Источник: https://www.ed.ac.uk/

Source link