Генерация Затопленной Струи При Лазерном Нагреве Поверхности Жидкости

Abstract

It was found experimentally that when the water surface is heated by CW laser radiation through the optical fiber with a wavelength of 1.94 μm, jets are generated : one is submerged, directed inward liquid, the other directed in the opposite direction into the atmosphere. Jets are formed when the gas cavity collapses, arising in the process of explosive boiling of water caused by absorption of laser radiation directly under the fiber tip. The mechanism of jet formation is discussed.

Самопроизвольное (Спонтанное) Вскипание Затопленных Струй, Генерируемых При Коллапсе Паровых Пузырьков

“…отскока" наблюдается затопленная кумулятивная струя [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12]. Эти струи, несмотря на их скромные размеры, локально могут создавать гигантские гидродинамические давления за счет своей высокой скорости.…”

“…Эти струи, несмотря на их скромные размеры, локально могут создавать гигантские гидродинамические давления за счет своей высокой скорости. Такие струи представляют значительный практический интерес в различных направлениях, например в промышленной химии для селективной очистки поверхностей, а также в медицине для атравматичного санирования тканевых покровов или при хирургических вмешательствах, в том числе и при передаче тепла [3,12,13]. Нагретыми струи могут оказаться, когда образуются при коллапсе паровых пузырьков, возникших в результате кипения недогретой жидкости [11,12].…”

“…При кипении такой жидкости паровые пузырьки растут и сразу же схлопываются, поскольку при соприкосновении с холодной жидкостью пар в пузырьке начинает конденсироваться [14]. В условиях, когда недогрев жидкости большой, коллапс пузырьков вблизи сосредоточенного нагревателя приводит к образованию разогретых затопленных струй с температурой, близкой к температуре кипения [3,11,12]. Возможна ситуация, когда разогретая струя, движущаяся с большой скоростью через окружающую ее холодную (недогретую) жидкость, вновь закипит.…”

Периодическая Генерация Затопленных Струй При Лазерном Нагреве Торца Волокна

“…В последнее время значительно возрос интерес к изучению затопленных струй, вызванных кавитационным схлопыванием лазероиндуцированных парогазовых пузырьков (см. работы [1][2][3][4] и ссылки в них). Практический интерес связан с организацией эффективного охлаждения микро-и наноэлектронных компонентов [5], селективной очисткой различных поверхностей [6], совершенствованием технологии биопечати [4,7], а также с различными медицинскими приложениями: от разрушения почечных камней [8] до хирургического лечения самых разных заболеваний [9].…”

Взаимосвязь Тепловой Проводимости Импульсно Нагретого Раствора С Его Объемом Смешения

“…С учетом многообразия растворов, применяемых в технике, и сложности определения их теплофизических свойств [3] важно найти основание для быстрой оценки характерных черт тепловой проводимости (молекулярного переноса теплоты) при известных значениях объема смешения. В первую очередь такая оценка востребована для кратковременно перегретых состояний [4][5][6], свойственных процессам с мощным тепловыделением.…”