기포가 고체 표면에 영향을 미치면 예측하기 어려운 복잡한 유동장을 만듭니다. 이것은 기포의 모양, 움직이는 속도 및 고체 표면의 특성을 포함한 여러 가지 요인 때문입니다.
중국 과학 아카데미 (Chinese Academy of Sciences)의 연구원들이 개발 한 새로운 모델은 이러한 모든 요소를 고려하고 거품 충격으로 생성 된 유동장을 정확하게 예측할 수 있습니다. 이 모델은 유체 역학의 통치 방정식 인 Navier-Stokes 방정식을 기반으로합니다. 연구원들은 고해상도 수치 방법을 사용하여 다양한 기포 충격 시나리오에 대한 Navier-Stokes 방정식을 해결했습니다.
연구원의 시뮬레이션의 결과는 기포 충격에 의해 생성 된 유동장이 3 차원적이고 불안정하다는 것을 보여줍니다. 기포는 초기에 변형 된 다음 붕괴되어 기포에서 배출되는 액체 제트를 만듭니다. 그런 다음 제트는 단단한 표면에 충돌하여 스플래시를 만듭니다.
연구원의 모델은 스플래시의 크기와 모양뿐만 아니라 액체 제트의 속도를 예측하는 데 사용될 수 있습니다. 이 정보는 수중 차량 설계 및 새로운 의학적 치료의 개발과 같은 다양한 응용 분야에 유용 할 수 있습니다.
예를 들어,이 모델은 거품 충격으로 인한 손상에 더 강한 수중 차량을 설계하는 데 사용될 수 있습니다. 이 모델은 또한 거품을 사용하여 신체의 특정 부분에 약물을 전달하는 새로운 의학적 치료를 개발하는 데 사용될 수 있습니다.
