Oscillations of a micro bubble under a free interface - Archive ouverte HAL
Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Oscillations of a micro bubble under a free interface

Résumé

The aim of this work is to investigate, using direct numerical simulation, the interaction of a bubble (after its generation) with a free interface. Such interaction takes place in the LIFT (Laser-Induced Forward Transfer) process. This cutting edge printing technique is nozzle free. It consists of focusing a laser in a liquid so that a cavitation bubble is nucleated. This bubble will expands and finally ejects the surrounding liquid. To study this problem, a bubble at a pressure P0 located at a given distance of the interface is considered. When choosing appropriated parameters, two vertical jets (ascending and descending) are generated after the rapid bubble expansion. A secondary upward jet, thicker and slower is then observed. The aim of this work is to discuss the effect of the main parameters on the different phases of the process, and in particular the effects of the initial conditions as well as the initial distance between the bubble and the interface. In order to ensure that our code is accurate, a first validation step on bubble oscillations in an infinite media is done before investigating the interaction with the interface.
Le but de ces travaux est d’étudier, grâce à la simulation numérique directe l’interaction entre une bulle et une surface libre. Une telle interaction a lieu lors du procédé LIFT (Laser-Induced Forward Transfer). Ce nouveau procédé d’impression sans contact consiste à focaliser un laser dans un milieu fluide afin de créer une bulle de cavitation qui va grossir et finalement éjecter le fluide qui l’entoure. Pour étudier ce problème, on considère une bulle sujette à une pression excessive (induite par l’input d’énergie laser) localisée à une distance controlée de la surface libre. En considérant des paramètres appropriés, deux jets verticaux (ascendant et descendant) sont générés après la forte expansion de la bulle. Un second jet ascendant plus large et plus lent est ensuite observé. L’objectif de ces travaux est de discuter des effets des paramètres principaux du problème sur les différentes phases du problème, et en particulier des conditions initiales imposées à la bulle ainsi que la distance de la bulle à l’interface. Afin de s’assurer de la validité du code utilisé, une première étape de validation des oscillations de la bulle en milieu infini est effectuée avant d’étudier l’effet de la présence de l’interface.
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Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04280098 , version 1 (13-11-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04280098 , version 1

Citer

Gautier Dussuyer, Dan Soto, Dominique Legendre. Oscillations of a micro bubble under a free interface. 25e Congrès Français de Mécanique, Nantes, 29 août-2 septembre 2022, Aug 2022, Nantes, France. ⟨hal-04280098⟩
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