Το μοντέλο Fluid Dynamics προβλέπει με ακρίβεια τον τρόπο με τον οποίο οι φυσαλίδες επηρεάζουν τις στερεές επιφάνειες
Όταν μια φούσκα επηρεάζει μια συμπαγή επιφάνεια, δημιουργεί ένα σύνθετο πεδίο ροής που μπορεί να είναι δύσκολο να προβλεφθεί. Αυτό οφείλεται σε έναν αριθμό παραγόντων, συμπεριλαμβανομένου του σχήματος της φούσκας, της ταχύτητας με την οποία κινείται και των ιδιοτήτων της στερεάς επιφάνειας.
Το νέο μοντέλο που αναπτύχθηκε από τους ερευνητές από την κινεζική Ακαδημία Επιστημών λαμβάνει υπόψη όλους αυτούς τους παράγοντες και μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια το πεδίο ροής που δημιουργείται από μια επίδραση φυσαλίδων. Το μοντέλο βασίζεται στις εξισώσεις Navier-Stokes, οι οποίες είναι οι εξισώσεις της δυναμικής των υγρών. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια αριθμητική μέθοδο υψηλής ανάλυσης για την επίλυση των εξισώσεων Navier-Stokes για μια ποικιλία σεναρίων επιπτώσεων φυσαλίδων.
Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων των ερευνητών δείχνουν ότι το πεδίο ροής που δημιουργείται από μια πρόσκρουση με φυσαλίδες είναι εξαιρετικά τρισδιάστατη και ασταθής. Η φούσκα αρχικά παραμορφώνεται και στη συνέχεια καταρρέει, δημιουργώντας ένα πίδακα υγρού που εκτοξεύεται από τη φούσκα. Το αεριωθούμενο πίδακα στη συνέχεια προσκρούει στη στερεά επιφάνεια και δημιουργεί μια βουτιά.
Το μοντέλο των ερευνητών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη του μεγέθους και του σχήματος της εκτόξευσης, καθώς και της ταχύτητας του υγρού πίδακα. Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες για μια ποικιλία εφαρμογών, όπως ο σχεδιασμός των υποβρύχιων οχημάτων και η ανάπτυξη νέων ιατρικών θεραπειών.
Για παράδειγμα, το μοντέλο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για το σχεδιασμό υποβρύχιων οχημάτων που είναι πιο ανθεκτικά σε ζημιές από τις επιπτώσεις των φυσαλίδων. Το μοντέλο θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων ιατρικών θεραπειών που χρησιμοποιούν φυσαλίδες για την παράδοση φαρμάκων σε συγκεκριμένα μέρη του σώματος.
