Cavitation in Non-Newtonian Fluids: With Biomedical and Bioengineering Applications

خواص غیر نیوتنی در دینامیک حباب و کاویتاسیون اساساً با سیالات نیوتنی متفاوت است. مهم‌ترین اثر از افزایش چشمگیر ویسکوزیته محلول‌های پلیمری در یک جریان کششی ناشی می‌شود، مانند آنچه در حباب کروی در طول فاز رشد یا فروپاشی آن ایجاد می‌شود. علاوه بر این، بسیاری از مایعات بیولوژیکی مانند خون، مایع سینوویال و بزاق دارای خواص غیر نیوتنی هستند و می توانند رفتار ویسکوالاستیک قابل توجهی از خود نشان دهند. این مونوگراف جنبه های کلی دینامیک حباب و کاویتاسیون در مایعات غیر نیوتنی را توضیح می دهد و آنها را در زمینه های زیست پزشکی و مهندسی زیستی اعمال می کند. علاوه بر این، نمونه های زیادی از صنایع فرآیندی ارائه می کند. این رشته به شدت بین رشته‌ای است و رشته‌های متعددی که شامل آن می‌شوند، کار یکدیگر را نادیده گرفته و دوباره ابداع خواهند کرد. این کتاب به محققان کمک می کند تا به طور شهودی در مورد فیزیک متنوع این سیستم ها فکر کنند، تلاش کنند تا جوامع مختلف درگیر را پل بزنند، و علاقه، ظرافت و تنوع پدیده های فیزیکی را که در مقیاس میکرومتر و میکروثانیه خود را نشان می دهند، منتقل کنند. سیالات غیر نیوتنی.- هسته زایی.- دینامیک حباب.- کاویتاسیون هیدرودینامیکی.- فرسایش حفره ای.- کاویتاسیون قلبی عروقی.- کاویتاسیون در سایر مایعات بیولوژیکی غیرنیوتنی.

Non-Newtonian properties on bubble dynamics and cavitation are fundamentally different from those of Newtonian fluids. The most significant effect arises from the dramatic increase in viscosity of polymer solutions in an extensional flow, such as that generated about a spherical bubble during its growth or collapse phase. In addition, many biological fluids, such as blood, synovial fluid, and saliva, have non-Newtonian properties and can display significant viscoelastic behaviour. This monograph elucidates general aspects of bubble dynamics and cavitation in non-Newtonian fluids and applies them to the fields of biomedicine and bioengineering. In addition it presents many examples from the process industries. The field is strongly interdisciplinary and the numerous disciplines involve have and will continue to overlook and reinvent each others’ work. This book helps researchers to think intuitively about the diverse physics of these systems, to attempt to bridge the various communities involved, and to convey the interest, elegance, and variety of physical phenomena that manifest themselves on the micrometer and microsecond scales. Non-Newtonian fluids.- Nucleation.- Bubble dynamics.- Hydrodynamic cavitation.- Cavitation erosion.- Cardiovascular cavitation.- Cavitation in other non-newtonian biological fluids.