När en bubbla slår mot en fast yta skapar den ett komplext flödesfält som kan vara svårt att förutsäga. Detta beror på ett antal faktorer, inklusive bubblans form, hastigheten med vilken den rör sig och egenskaperna hos den fasta ytan.
Den nya modellen som utvecklats av forskarna från den kinesiska vetenskapsakademin tar hänsyn till alla dessa faktorer och kan exakt förutsäga flödesfältet som skapas av en bubbelstöt. Modellen är baserad på Navier-Stokes ekvationer, som är de styrande ekvationerna för vätskedynamiken. Forskarna använde en högupplöst numerisk metod för att lösa Navier-Stokes ekvationer för en mängd olika scenarier för bubbelpåverkan.
Resultaten av forskarnas simuleringar visar att flödesfältet som skapas av en bubbelstöt är mycket tredimensionellt och ostadigt. Bubblan deformeras till en början och kollapsar sedan, vilket skapar en vätskestråle som sprutas ut från bubblan. Strålen träffar sedan den fasta ytan och skapar ett stänk.
Forskarnas modell kan användas för att förutsäga stänkets storlek och form, samt vätskestrålens hastighet. Denna information kan vara användbar för en mängd olika tillämpningar, såsom design av undervattensfarkoster och utveckling av nya medicinska behandlingar.
Till exempel kan modellen användas för att designa undervattensfarkoster som är mer motståndskraftiga mot skador från bubbelstötar. Modellen kan också användas för att utveckla nya medicinska behandlingar som använder bubblor för att leverera läkemedel till specifika delar av kroppen.
