A cavitation bubble collapsing near a boundary causes a liquid jet because of the asymmetric pressure distribution near the bubble. The characteristics of a liquid jet induced by a collapsing bubble depends on the boundary near the bubble. Previously, a study confirmed that the liquid jet near the Gas Entrapping Microtextured Surface(GEMS) is directed away from a solid surface. In this study, we numerically investigate the mitigation of the pressure on a solid surface with a single circular-cylindrical-shape air pocket by varying the geometric parameters, such as a pocket radius and a depth. The simulation is conducted on the open source software OpenFOAM with PISO algorithm. The interaction of a bubble and an air pocket is analysed by dividing the process into the bubble expansion stage, bubble contraction stage, secondary bubble expansion stage. In most cases, the bubble jet is directed away from the air pocket. Moreover, the maximum pressure on the boundary decreases contrary to the solid surface without an air pocket. These results are explained successfully by the interaction of the cavitation bubble with the air pocket.
경계 근처에서 수축하는 버블은 주변의 비대칭적 압력 분포에 의해 제트를 형성한다. 제트는 버블 주변 경계의 종류에 따라 그 특징이 달라지는데, 최근 고체 표면에 기체를 가둔 뒤 근처에서 발생한 버블은 고체 표면에서 멀어지는 방향으로의 제트를 발생시켰다는 연구가 있다. 이 연구에서는 원형 실린더 형상의 단일 공기 포켓의 반지름과 깊이를 변화시키며 고체 표면에서의 압력 완화에 대해 수치적으로 분석하였다. 시뮬레이션은 오픈 소스 소프트웨어 OpenFOAM에서 PISO 알고리즘을 사용해 진행했다. 버블과 공기 포켓의 상호작용을 버블이 팽창하는 단계, 버블이 수축하는 단계, 버블이 재팽창하는 단계로 나누어 분석하였다. 대부분의 경우에서, 기존 연구와 마찬가지로, 공기 포켓 근처에서 발생한 버블에 의한 제트는 포켓에서 멀어지는 방향을 향했다. 공기 포켓이 없는 벽면과 비교했을 때 벽면에서의 최대 압력은 크게 감소하였다. 이 결과는 버블과 공기 포켓 사이의 상호 작용을 통해 설명되었다.
