J7-1814 — Vmesno poročilo
1.
Anomalije pri detekciji radikalov med hidrodinamsko kavitacijo z uporabo salicilne dozimetrije

Kavitacija je bila včasih povezana le z negativnimi učinki na turbinskih strojih, danes pa se pogosto uporablja za čiščenje vode, uničevanje mikroorganizmov in razgradnjo organskih spojin. Ta študija je preučevala količino OH, ki je nastala med hidrodinamsko kavitacijo z uporabo dozimetrije salicilne kisline. Količino radikalov smo ovrednotili z določitvijo koncentracije 2,3-dihidroksibenzojske kisline, katehola in 2,5-dihidroksibenzojske kisline. Raziskali smo dve koncentraciji dozimetra v vodi iz pipe, 50 in 300 mg L-1 (pH približno 2,5). Po 90 minutah kavitacije z uporabo Venturijeve zožitve smo določili vsoto treh produktov ki je znašala 0,97 ug mL-1 in 1,81 ug mL-1. Vendar pa so bile med preiskavo odkrite nepravilnosti pri razvoju in dinamiki kavitacije, pri uporabljeni višji koncentraciji salicilne kisline - kavitacija je bila videti bolj nežna, z manj intenzivnimi kolapsi in ni bila podobna kavitaciji v čisti vodi. Podrobna opazovanja simulacij kavitacije in dodatnih dinamičnih mehurčkov so pokazala, da je zmanjšana površinska napetost nakisane raztopine salicilne kisline najvplivnejša fizikalna lastnost. Nadaljnji poskusi na nukleaciji in koalescence so pokazali, da visoka koncentracija salicilne kisline vodi tudi do daljše stabilnosti mehurčkov in preprečuje njihovo koalescenco zaradi odpornih sil na kratkem dosegu (sterična oviranost), kar ima za posledico manj silovit propad mehurčkov.

COBISS.SI-ID: 15039491
2.
Laserska funkcionalizacija površin za nadzor hidrodinamske kavitacije

Interakcija med tokom tekočine in trdno površino lahko povzroči nastanek kavitacije, ko lokalni tlak pade pod prag uparjanja. Dinamika kavitacije ni odvisna samo od osnovne geometrije, ampak tudi od hrapavosti površine, kemije in omočenja površine. Z vidika uporabe je nadziranje kavitacije s površinsko funkcionalizacijo zelo pomembno, da se prepreči neželene učinke hidrodinamske kavitacije (erozije, hrupa in vibracij). Vendar pa se lahko uporablja tudi za intenziviranje različnih fizikalnih in kemičnih procesov. Pri tem delu so površine 10-mm velikihvaljčkov iz nerjavečega jekla lasersko teksturirane, da bi pokazali, kako lahko obnašanje hidrodinamične kavitacije nadziramo s spreminjanjem površine. Površinske lastnosti so bile spremenjene z uporabo nanosekundnega (10-28 ns) laserskega vlakna (valovna dolžina 1060 nm). Na takšen način so bile površine z različnimi topografijami in omočljivostjo izdelane in testirane v kavitacijskem tunelu pri različnih kavitacijskih pogojih. Kavitacijske značilnosti za funkcionalizirane cilindrične površine smo hkrati spremljali z visokohitrostno vizualizacijo (20.000 fps) in visokofrekvenčnimi tlačnimi pretvorniki. Rezultati jasno kažejo, da se značilnosti kavitacije med različnimi mikrostrukturiranimi površinami bistveno razlikujejo. Na nekaterih površinah se začetna kavitacija zavleče in zmanjša v primerjavi z referenčno - visoko polirano površino. Pokazano je tudi, da povečana površinska omočljivost (t.j. hidrofilnost) zavira začetno kavitacijo.

COBISS.SI-ID: 17154075