J 2022

Dynamics of macro- and micro-bubbles induced by nanosecond discharge in liquid water

HOFFER, Petr, Petr BÍLEK, Václav PRUKNER, Zdeněk BONAVENTURA, Milan ŠIMEK et. al.

Základní údaje

Originální název

Dynamics of macro- and micro-bubbles induced by nanosecond discharge in liquid water

Autoři

HOFFER, Petr (garant), Petr BÍLEK, Václav PRUKNER, Zdeněk BONAVENTURA (203 Česká republika, domácí) a Milan ŠIMEK

Vydání

Plasma Sources Science and Technology, IOP Publishing Ltd, 2022, 0963-0252

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10305 Fluids and plasma physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.800

Kód RIV

RIV/00216224:14310/22:00119634

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000744455700001

Klíčová slova anglicky

water; nanosecond discharge; cavitation; vapor bubble

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 2. 2024 13:38, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Gaseous micro-bubbles dispersed in liquid water represent perturbations of the homogeneity of the liquid and influence the onset of electrical discharge in the bulk liquid. In this study, we systematically examined shadowgraph images to analyse the gaseous structures occurring in response to nanosecond micro-discharges produced in deionised water. The images revealed the dynamics of resolved bubbles and unresolved sub-micrometric structures starting from nanoseconds after the onset of discharge. We provide absolute counts and the radii distributions of micro-bubbles that occur near the anode needle and show how this depends on the amplitude and repetition frequency of the applied high-voltage pulses, when the latter varies between 0.1 and 100 Hz. A systematic statistical analysis showed that the probability of producing bubble-assisted nanosecond discharge in the liquid phase rapidly increases with the discharge repetition rate (>0.5 Hz). Although the cavitation bubble formed around the anode disintegrates and disappears from the anode region within the first millisecond, the sub-micrometric structures remain for tens of milliseconds, and fragmented micro-bubbles survive even for hundreds of milliseconds. Our findings impose strict limitations on the experimental setups used to investigate the mechanisms of direct discharge in liquid water.

Návaznosti

GA18-04676S, projekt VaV
Název: Základní mechanismy nanosekundového výboje v kapalné vodě
Investor: Grantová agentura ČR, Základní mechanismy nanosekundového výboje v kapalné vodě
90097, velká výzkumná infrastruktura
Název: CEPLANT