Studi Komputasi Efek Sonofisika dari Gelembung Mikro terhadap Deformasi Lapisan Logam

David - -, Ferry Faizal, Sahrul Hidayat

Abstract


Siklus kavitasi terjadi ketika gelembung mikro diberikan paparan gelombang ultrasonik, yang merupakan fase pengembangan, osilasi, dan pecahnya gelembung di zat cair. Saat pecah, gelembung mikro akan menghasilkan efek sonofisika berupa tekanan dan suhu yang tinggi, yang dapat digunakan untuk mendefromasi permukaan bahan. Telah dilakukan simulasi berdasarkan model dinamika gelembung Rayleigh–Plesset untuk menginvestigasi pengaruh jari-jari awal gelembung terhadap efek sonofisika yang dihasilkan, dan dampaknya terhadap deformasi lapisan logam. Hasil simulasi menyatakan bahwa gelembung dengan jari-jari awal yang kecil memiliki siklus osilasi yang lebih intens dan menghasilkan efek sonofisika yang lebih besar, sehingga memiliki efektivitas yang lebih tinggi untuk mendeformasi lapisan logam.

References


Khairunnisa, M.P., Faizal, F., Miyazawa, E., Masuda, K., Tsukada, M., Lenggoro, I.W.: Detachment of submicron particles from substrates using the suspension-assisted ultrasonic method. Journal of Chemical Engineering of Japan 54(4) (2021), 135–143

Fajar, B., Widayati, E.: Investigasi pengaruh kavitasi ultrasonik pada transesterifikasi biodiesel (skala lab) untuk pengembangan ultrasonik mobile reactor. Prosiding SNST Fakultas Teknik 1(1) (2011)

Stride, E., Coussios, C.: Cavitation and contrast: the use of bubbles in ultrasound imaging and therapy. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine 224(2) (2010), 171–191

Suslick, K.S., Flannigan, D.J.: Inside a collapsing bubble: sonoluminescence and the conditions during cavitation. Annu. Rev. Phys. Chem. 59 (2008), 659–683

Rayleigh, L.: Viii. on the pressure developed in a liquid during the collapse of a spherical cavity. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 34(200) (1917), 94–98

Plesset, M.S.: The dynamics of cavitation bubbles (1949)

Wang, X., Ning, Z., Lv, M., Sun, C.: Machine learning for predicting the bubble-collapse strength as affected by physical conditions. Results in Physics 25 (2021), 104226

Keller, J.B., Miksis, M.: Bubble oscillations of large amplitude. The Journal of the Acoustical Society of America 68(2) (1980), 628–633

Moholkar, V.S.: Mathematical models for sonochemical effects induced by hydrodynamic cavitation. Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. 9 Singapore: Springer Science (2015), 1–48

Dieter, G.E., Bacon, D.J.: Mechanical Metallurgy vol. 3. McGraw Hill (1976)

Callister Jr, W.D., Rethwisch, D.G.: Callister’s Materials Science and Engineering. John Wiley & Sons (2020)

Kumar, P., Moholkar, V.: Numerical assessment of hydrodynamic cavitation reactors using organic solvents. Industrial & Engineering Chemistry Research 50(8) (2011), 4769–4775




DOI: https://doi.org/10.24198/jiif.v6i1.37102

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Journal Indexed By:
Visit Statistics: