در این مقاله به بررسی عددی پویایی حباب‌ها در یک ونتوری محوری تک بعدی پرداخته شده است. با حذف مشتقات زمانی (حالت پایا)، معادلات پیوستگی، مومنتوم و معادله ریلی-پلست برای حباب‌ها به یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی در امتداد محور تبدیل شده و با روش رانگ-کوتا مرتبه چهارم حل شده است. در این مطالعه اثر دما و کسر حجمی حباب‌ها در مخلوط دوفازی در ورودی بر میدان شعاع حباب‌ها ، میدان سرعت ، فرکانس مکانی نوسانات و آستانه ناپایداری مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش دما و برای کسر حجمی ورودی ثابت، حداکثر شعاع حباب‌ها افزایش می‌یابد و فرکانسمکانی نوسانات پایین می‌رود؛ به عبارتی چرخه‌های نوسانی، کشیده‌تر شده و پاسخ دینامیکی سیستم کندتر می‌گردد. همچنین با افزایش دما از ۲۰ تا ۵۰ درجه سلسیوس، شعاع بحرانی حباب در حالت‌های و به ترتیب حدود ۱۷ درصد و ۱۲ درصد افزایش می‌یابد. این تغییرات رفتاری تقریباً خطی با دما دارد.
Wang Y-C, Brennen CE. One-dimensional bubbly cavitating flows through a converging-diverging nozzle. 1998.
Gaston M, Reizes J, Evans G. Modelling of bubble dynamics in a Venturi flow with a potential flow method. Chemical engineering science. 2001;56(21-22):6427–35.
Moholkar V, Pandit A. Numerical investigations in the behaviour of one-dimensional bubbly flow in hydrodynamic cavitation. Chemical engineering science. 2001;56(4):1411–8.
Soubiran J, Sherwood J. Bubble motion in a potential flow within a Venturi. International journal of multiphase flow. 2000;26(11):1771–96.
Tian H, Zeng P, Yu N, Cai G. Application of variable area cavitating venturi as a dynamic flow controller. Flow Measurement and Instrumentation. 2014;38:21–6.
Moholkar V, Kumar PS, Pandit A. Hydrodynamic cavitation for sonochemical effects. Ultrasonics sonochemistry. 1999;6(1-2):53–65.
Moholkar VS, Pandit AB. Bubble behavior in hydrodynamic cavitation: effect of turbulence. AIChE Journal. 1997;43(6):1641–8.
Shah YT, Pandit A, Moholkar V. Cavitation reaction engineering: Springer Science & Business Media; 1999.
Zhu J, Xie H, Feng K, Zhang X, Si M. Unsteady cavitation characteristics of liquid nitrogen flows through venturi tube. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017;112:544–52.
Zhu J, Wang S, Zhang X. Influences of thermal effects on cavitation dynamics in liquid nitrogen through venturi tube. Physics of Fluids. 2020;32(1).
Franc J-P. The Rayleigh-Plesset equation: a simple and powerful tool to understand various aspects of cavitation. Fluid dynamics of cavitation and cavitating turbopumps: Springer; 2007. p. 1–41.
Franc J-P, Rebattet C, Coulon A. An experimental investigation of thermal effects in a cavitating inducer. J Fluids Eng. 2004;126(5):716–23.
Colombet D, Da Silva EG, Fortes-Patella R. On numerical simulation of cavitating flows under thermal regime. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017;105:411–28.
Chen T, Chen H, Liu W, Huang B, Wang G. Unsteady characteristics of liquid nitrogen cavitating flows in different thermal cavitation mode. Applied Thermal Engineering. 2019;156:63–76.
Chen T, Chen H, Liang W, Huang B, Xiang L. Experimental investigation of liquid nitrogen cavitating flows in converging-diverging nozzle with special emphasis on thermal transition. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019;132:618–30.
Cervone A, Bramanti C, Rapposelli E, d’Agostino L. Thermal cavitation experiments on a NACA 0015 hydrofoil. 2006.
Zhang H, Zuo Z, Mørch KA, Liu S. Thermodynamic effects on Venturi cavitation characteristics. Physics of Fluids. 2019;31(9).
Kwok C, Man HC, Leung L. Effect of temperature, pH and sulphide on the cavitation erosion behaviour of super duplex stainless steel. Wear. 1997;211(1):84–93.
Zamoum M, Kessal M. Analysis of cavitating flow through a venturi. 2015.
d'Agostino L, Brennen CE. On the acoustical dynamics of bubble clouds. 1983.
d'Agostino L, Brennen CE. Linearized dynamics of spherical bubble clouds. Journal of Fluid Mechanics. 1989;199:155–76.
شاکری نژاد, اسماعیل و کردزنگنه, حسین . (1405). اثر دما بر آستانه ناپایداری و فرکانس مکانی نوسانات حباب‌ها در جریان دوفازی ونتوری محوری. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56(4), 1-7. doi: 10.22034/jmeut.2026.70445.3631
MLA
شاکری نژاد, اسماعیل , و کردزنگنه, حسین . "اثر دما بر آستانه ناپایداری و فرکانس مکانی نوسانات حباب‌ها در جریان دوفازی ونتوری محوری", مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56, 4, 1405, 1-7. doi: 10.22034/jmeut.2026.70445.3631
HARVARD
شاکری نژاد, اسماعیل, کردزنگنه, حسین. (1405). 'اثر دما بر آستانه ناپایداری و فرکانس مکانی نوسانات حباب‌ها در جریان دوفازی ونتوری محوری', مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56(4), pp. 1-7. doi: 10.22034/jmeut.2026.70445.3631
CHICAGO
اسماعیل شاکری نژاد و حسین کردزنگنه, "اثر دما بر آستانه ناپایداری و فرکانس مکانی نوسانات حباب‌ها در جریان دوفازی ونتوری محوری," مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56 4 (1405): 1-7, doi: 10.22034/jmeut.2026.70445.3631
VANCOUVER
شاکری نژاد, اسماعیل, کردزنگنه, حسین. اثر دما بر آستانه ناپایداری و فرکانس مکانی نوسانات حباب‌ها در جریان دوفازی ونتوری محوری. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 1405; 56(4): 1-7. doi: 10.22034/jmeut.2026.70445.3631
)