THE EFFECT OF ACCELERATED ABSORPTION OF LIQUID IN A TUBE DURING LASER CAVITATION ON A LASER HEATING ELEMENT

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The expansion and collapse of a cavitation bubble during laser heating and subcooled boiling of water in the vicinity of the tip of an optical fiber (laser heating element) installed in a water-filled glass tube with two open ends is studied experimentally and numerically. Cavitation, initiated by continuous laser radiation, is accompanied by the pushing and pulling movement of the heated liquid in the tube and outside it. For the first time, it has been shown that in a tube with an installed laser heating element in a liquid flow moving behind the walls of the bubble, when it collapses at the pole of the bubble surface remote from the end, a liquid jet appears, directed through the bubble to the end of the optical fiber. The jet speeds up the process of sucking liquid into the tube.

作者简介

V. Chudnovskii

Institute of Applied Mathematics, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: datsep@gmail.com
Russia, Vladivostok

M. Guzev

Institute of Applied Mathematics, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: datsep@gmail.com
Russia, Vladivostok

E. Dats

Institute of Applied Mathematics, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: datsep@gmail.com
Russia, Vladivostok

A. Kulik

Institute of Applied Mathematics, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: datsep@gmail.com
Russia, Vladivostok

参考

  1. Zhong X., Eshraghi J., Vlachos P., Dabiri S., Ardekani A.M. A model for a laser-induced cavitation bubble // Intern. J. Multiphase Flow. 2020. V. 132. 103433. https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2020.103433
  2. Zhang Jy., Du Yx., Liu Jq. et al. Experimental and numerical investigations of the collapse of a laser-induced cavitation bubble near a solid wall // J. Hydrodyn. 2022. V. 34. P. 189–199. https://doi.org/10.1007/s42241-022-0017-4
  3. Chudnovskii V.M., Levin A.A., Yusupov V.I., Guzev M.A., Chernov A.A. The formation of a cumulative jet during the collapse of a vapor bubble in a subcooled liquid formed as a result of laser heating // Intern. J. Heat and Mass Transfer. 2020. № 150. P. 119286. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.119286 0017-9310
  4. Fursenko R.V., Chudnovskii V.M., Minaev S.S., Okajima Junnosuke. Mechanism of high velocity jet formation after a gas bubble collapse near the micro fiber immersed in a liquid // Intern. J. Heat and Mass Transfer. 2020. V. 163. P. 120420. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120420 0017-9310
  5. Tao Lü, Wei Zhang, Fang Chen, Zhongchi Liu. Microliquid jet induced by tunable holmium laser: a potential microsurgery scalpel // Microfluid Nanofluid. 2016. V. 20. P. 10. https://doi.org/10.1007/s10404-015-1692-z
  6. Ohl C.-D., Arora M., Dijkink R., Janve V., Lohse D. Surface cleaning from laser-induced cavitation bubbles // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. P. 074102.
  7. Christos B., Ioannis K., Efthymis S., Ioanna Z. Laser-induced forward transfer of silver nanoparticle ink: time-resolved imaging of the jetting dynamics and correlation with the printing quality // Microfluid Nanofluid. 2014. V. 16. P. 493–500.
  8. Robles V., Gutierrez-Herrera E., Devia-Cruz L.F., Banks D., Camacho-Lopez S., and Aguilar G. Soft material perforation via double-bubble laser-induced cavitation microjets // Phys. Fluids. 2020. V. 32. P. 042005. https://doi.org/10.1063/5.0007164
  9. George S.D., Chidangil S., Mathur D. Minireview: Laser-induced formation of microbubbles – biomedical implications // Langmuir. 2019. V. 35. 010139.
  10. Abushkin I.A., Chudnovskii V.M., Guzev M.A., Polyaev Yu.A., Garbuzov R.V. Laser Interstitial Thermotherapy in Surgical Treatment of Vascular Anomalies // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2023. V. 174. № 3. January. https://doi.org/10.1007/s10517-023-05716-2
  11. Yusupov V., Chudnovskii V. The origin of loud claps during endovenous laser treatments // The Journal of the Acoustical Society of America. 2023. V. 153. P. 1525–1533. https://doi.org/10.1121/10.0017436
  12. Chan Kin Foong, Pfefer T. Joshua, Teichman Joel M.H., Welch Ashley J. A Perspective on Laser Lithotripsy: The Fragmentation Processes // J. Endourology. 2001. P. 257–273. https://doi.org/10.1089/089277901750161737
  13. Wanga Shi-Ping, Wang Qianxi, Zhanga A-Man. Eleanor Stride. Experimental observations of the behaviour of a bubble inside a circular rigid tube // Intern. J. Multiphase Flow. 2019. V. 121. P. 103096. https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2019.103096
  14. Horvat Darja, Orthaber Uroš, Schillec Jörg, Hartwigc Lars, Löschner Udo, Vrecko Andrej, Petkovšek Rok. Laser-induced bubble dynamics inside and near a gap between a rigid boundary and an elastic membrane // Intern. J. Multiphase Flow. 2018. V. 100. P. 119–126. https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2017.12.010
  15. Deng R., He Y., Qin Y., Chen Q., Chen L. Measuring pure water absorption coefficient in the near-infrared spectrum (900–2500 nm) // Yaogan Xuebao – Journal of Remote Sensing. 2012. V. 16. № 1. P. 192–206.
  16. Lee W.H. A pressure iteration scheme for two-phase flow modeling T. Veziroglu (Ed.). Multiphase Transport Fundamentals, Reactor Safety, Applications. V. 1. Hemisphere Publishing, 1980. P. 407–432.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (2MB)
3.

下载 (381KB)
4.

下载 (2MB)
5.

下载 (99KB)
6.

下载 (885KB)

版权所有 © В.М. Чудновский, М.А. Гузев, Е.П. Дац, А.В. Кулик, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».