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1.  测量单泡声致发光中气泡R(t)曲线的前向Mie散射技术  
   柯微娜  程 茜  钱梦騄《物理学报》,2008年第57卷第6期
   光干涉原理和Mie理论计算结果表明,单泡声致发光中气泡前向Mie散射的振荡信号,主要是由于气泡的透射光束和表面反射光束之间光干涉产生的. 这些干涉波峰形成了测量气泡半径的空间标尺,标尺的单位长度δR由散射角θ,检测光波波长和流体光折射率确定,而每个波峰就是标尺的刻线,它们与该时刻的气泡半径大小一一对应. 在30°—50°散射角范围内,利用前向Mie散射实验测定了单泡声致发光中气泡的最大半径,R(t)曲线及平衡半径,表明前向Mie散射是一种便捷的测定气泡运动特性的有效方法. 关键词: 单泡声致发光 前向Mie散射 光干涉    

2.  测量单泡声致发光中气泡R(t)曲线的前向Mie散射技术  被引次数:1
   柯微娜  程茜  钱梦騄《物理学报》,2008年第57卷第6期
   光干涉原理和Mie理论计算结果表明,单泡声致发光中气泡前向Mie散射的振荡信号,主要是由于气泡的透射光束和表面反射光束之间光干涉产生的.这些干涉波峰形成了测量气泡半径的空间标尺,标尺的单位长度δR由散射角θ,检测光波波长和流体光折射率确定,而每个波峰就是标尺的刻线,它们与该时刻的气泡半径大小一一对应.在30°-50°散射角范围内,利用前向Mie散射实验测定了单泡声致发光中气泡的最大半径,R(t)曲线及平衡半径,表明前向Mie散射是一种便捷的测定气泡运动特性的有效方法.    

3.  声致发光单泡的Mie散射测量参数的理论计算  被引次数:2
   葛曹燕  钱梦騄  李同保《应用声学》,2002年第21卷第5期
   本文运用Mie散射理论系统地计算了适用于声致发光单泡的Mie散射测量参数,利用Dave倒推算法得出散射光强随半径及散射角的变化曲线I(R),I(θ),结果表明:适合于连续Mie散射测量,脉冲Mie散射测量及Mie散射定标的散射角及接收器张角是各不相同的。文中给出了合适的参数范围。    

4.  球状泡群内气泡的耦合振动  
   王成会  莫润阳  胡静  陈时《物理学报》,2015年第64卷第23期
   振动气泡形成辐射场影响其他气泡的运动, 故多气泡体系中气泡处于耦合振动状态. 本文在气泡群振动模型的基础上, 考虑气泡间耦合振动的影响, 得到了均匀球状泡群内振动气泡的动力学方程, 以此为基础分析了气泡的非线性声响应特征. 气泡间的耦合振动增加了系统对每个气泡的约束, 降低了气泡的自然共振频率, 增强了气泡的非线性声响应. 随着气泡数密度的增加, 振动气泡受到的抑制增强; 增加液体静压力同样可抑制泡群内气泡的振动, 且存在静压力敏感区(1–2 atm, 1 atm=1.01325×105 Pa); 驱动声波对气泡振动影响很大, 随着声波频率的增加, 能够形成空化影响的气泡尺度范围变窄. 在同样的声条件、泡群尺寸以及气泡内外环境下, 初始半径小于5 μm 的气泡具有较强的声响应. 气泡耦合振动会削弱单个气泡的空化影响, 但可延长多气泡系统空化泡崩溃发生的时间间隔和增大作用范围, 整体空化效应增强.    

5.  超声微泡低频动力学特性及其生物效应  
   钱梦騄  程茜《应用声学》,2008年第27卷第6期
   理论上利用有耗散函数的Lagrange方程,建立了有壳微泡的R(t)运动方程,开展了自由空间中有壳微泡动力学特性的研究,表明微泡内外半径增量随声压的增大、超声频率的降低、初始内径的增大及壳厚的减薄而迅速增大。实验上,利用Mie散射技术在80°散射角和前向Mie散射检测新技术实验测量了微泡R(t)曲线;利用体视显微镜,实时观察了超声微泡对动物活体微血管损伤,开展了超声微泡生物效应的动物和细胞试验研究。结果表明:(1)超声作用下,微泡引起肿瘤中微血管壁周期性膨胀收缩而发生管壁破裂,形成血栓和微血管栓塞,抑制了肿瘤生长;(2)超声联合微泡可以破坏微血管内皮生长因子(VEGF)和肝癌细胞,可以减少肿瘤血管和癌细胞再生,因此,低频超声联合微泡技术是一种值得探索抑制肿瘤生长的新技术。    

6.  声场中球形空化云中气泡的耦合谐振  
   张鹏利  林书玉  朱华泽  张涛《物理学报》,2019年第13期
   本文从泡群中气泡动力学方程出发,对泡壁运动方程进行线性约化,得到球状泡群中气泡谐振频率的表达式,并给出了泡群中气泡谐振频率与单泡Minnaert频率的修正系数.讨论了泡群中气泡初始半径、气泡数量、气泡之间距离对谐振频率的影响.研究结果表明:考虑到气泡的相互作用后,球状泡群中气泡的谐振频率明显小于单泡的Minnaert频率.随着泡群中气泡数量的减少、气泡之间距离增大,泡群中气泡之间的相互作用减弱,气泡的谐振频率回归到Minnaert单泡谐振频率.同时泡群中气泡的谐振频率随气泡之间距离、气泡数量的影响变化梯度也不相同.泡群中气泡数量越多、气泡距离近越近,气泡之间相互作用强,谐振频率变化幅度快.    

7.  单泡声致发光中气泡的动力学特性——振子模型  被引次数:4
   钱梦騄  程茜  葛曹燕《声学学报》,2002年第4期
   单泡声致发光是通过气泡的运动将低能量密度的声能转换成高能量密度的光能的能量转换过程。因此,把气泡看作以流体为负载的振子,利用带有能量耗散函数的Lagrangian方程,可以获得描述在不可压缩、粘滞流体中气泡近球对称振动的运动方程。在适当近似下,利用解析解对气泡在膨胀、崩溃和回弹这3个过程中的动力学行为进行了讨论,得到单泡声致发光中气泡动力学特性较为简明的物理图像。    

8.  双路Mie散射测量空化泡的非同步振荡  
   陈伟中  姜李安《声学学报》,2011年第36卷第2期
   通过双路Mie散射方法,我们从不同方向测量了超声驱动声空化泡的表面脉动情况.结果显示,在低声压驱动下,两个方向测到的Mie散射信号是不同步,存在相位差.这表明不同方向的气泡表面的脉动是不同步的.作为一个推论,此时气泡的形状是非球形的.幸运的是,高声压驱动的声致发光气泡没有观察到相位差,没有证据显示它的运动是非球形的.    

9.  圆锥泡声致发光气泡动力学过程的理论分析  
   何寿杰  哈静  李雪辰  李庆  王龙《力学学报》,2007年第39卷第6期
   在绝热压缩模型的基础上,详细讨论了圆锥泡声致发光中气泡运动的动力学过程,得到了气泡塌陷速度方程、气泡内压强方程以及温度方程.结果显示在气泡进入圆锥腔的初始阶段,气泡的塌陷速度随着压缩半径的不断减小近似线性地增加;然后随着压缩半径的进一步减小,气泡塌陷的加速度逐渐减小;当气泡塌陷速度达到最大值后,随着气泡压缩半径的进一步减小,塌陷速度迅速下降至零.在假设初始气压为1000Pa的基础上,理论分析得到气泡的最高塌陷速度可以达到5.8m/s;气泡的最小压缩半径可以达到1.37cm,相应的气泡内极限压强超过4.5×105 Pa,极限温度超过3150 K,而液流能够提供给气泡的能量达到0.02 J.理论推导得到的结果可以比较好地用来解释实验中的现象.最后分析得到气泡内的初始气压对气泡所能达到的极端条件有着重要的影响.    

10.  声场作用下两空化泡相互作用的研究  被引次数:3
   张鹏利  林书玉《物理学报》,2009年第58卷第11期
   建立了声场作用下两空化泡泡壁的运动方程,得出了双空化泡的共振频率,振动半径及空化噪声声压.由频率方程,振动半径和声压方程可以看出两气泡的运动情况与单气泡的运动情况有着明显的不同.共振频率,共振振幅及声压与两气泡之间的间距有关.在一定的简化条件下,运用MATLAB语言对共振频率,共振振幅及空化噪声声压进行了数值求解,发现共振频率和共振振幅随空泡间距的增大而增大,空化噪声声压随距离增大先增大后减小. 关键词: 超声 空化 频率 声压    

11.  微泡对高强度聚焦超声声压场影响的仿真研究*  被引次数:2
   喻波涛  常诗卉  曾苗苗  陶敏慧  菅喜岐《应用声学》,2016年第35卷第5期
   微泡对高强度聚焦超声(HIFU)治疗焦域具有增效作用,而HIFU治疗中不同声学条件下微泡对HIFU形成声压场的影响尚不清楚。本文基于气液混合声波传播方程、Keller气泡运动方程、时域有限差分(FDTD)法和龙格-库塔(RK)法数值仿真研究输入声压、激励频率、气泡初始空隙率和气泡初始半径对HIFU形成声压场的影响。研究结果表明,随着输入声压的增大,焦点处声压升高但焦点处最大声压与输入声压的比值减小,焦点位置几乎不变;随着激励频率和气泡初始半径的增大,焦点处声压升高且焦点位置向远离换能器方向移动;随着气泡初始空隙率的增大,焦点处声压降低且焦点位置向换能器方向移动。    

12.  声场中气泡群的动力学特性  
   沈壮志  吴胜举《物理学报》,2012年第61卷第24期
   以水为工作介质,考虑了液体的轻微可压缩性,研究了声场中气泡群的动力学特性,对单一型和混合型气泡群内微泡的初始半径、气泡的数目及声频率和声压对气泡动力学特性进行了数值研究.分析了各参数对气泡运动特性和气泡崩溃时所产生压力脉冲的影响.研究了单一型气泡群内气泡动力学的混沌特性,分析了气泡处于混沌特性下两次崩溃压力脉冲特征,结果表明:适合的参数有利于提高声空化处理效果.    

13.  超声珩磨区实际气体的单空泡动力学分析  被引次数:1
   李永春  祝锡晶  郭策  王建青《应用声学》,2014年第33卷第6期
   为进一步揭示功率超声振动的珩磨机理,以珩磨液为工作介质,研究了功率超声珩磨环境中实际气体的单空泡动力学特性。基于Rayleigh-Plesset方程,应用实际气体绝热方程和范德瓦尔斯方程对其进行了修正,建立了功率超声珩磨环境中实际气体的单空泡动力学方程以及实际气体单空泡共振频率方程。并运用4~5阶RungeKutta法模拟了不同超声条件(声压幅值、空泡初始半径、振动频率)对泡壁的运动以及运动速度的影响。结果表明:较高的声压幅值,空泡理论共振半径R'0与初始半径R0的比值为102数量级以及较低的超声频率有利于超声珩磨磨削区空化效应的发生。    

14.  超声驱动下激励参数对单泡空化振动的影响  
   杨阳  宗丰德《力学学报》,2009年第41卷第1期
   根据考虑了液体可压缩性的改进的微气泡动力学方程,采用改进的初始半径对单泡超声空化现象进行了数值计算研究.结果表明,微气泡振动对一些参量很敏感:微气泡振动半径与初始半径的比值随振动频率的增大而减小;提高声场声压会加剧气泡崩塌程度,但过高的声压又不能使微气泡崩塌;微气泡崩塌速率随气泡初始半径的增加而增大,在一定范嘲内能保证空化泡稳定振动,在初始半径为1.6μm处空化程度最强,如果继续增大初始半径则空化程度减弱、甚至消失;微气泡崩塌程度随黏滞系数和表面张力的增大而减弱,过大的黏滞系数和表面张力会使微气泡崩塌难以发生.计算结果与他人的实验数据相比,发现液体的可压缩性使单泡空化强度增强,对最佳空化区域范围的确定有较大的影响.    

15.  光电倍增管在磷酸液声致发光实验中的应用  
   买买提吐送.买买提明《应用声学》,2013年第32卷第4期
   对不同厚度液体进行光强测量,深入探索空化气泡的运动,研究发光机理很有意义。用超声激励法在磷酸液体中实现多泡声致发光,研究不同共振频率下发光的特点。利用光电倍增管多次测量发光强度相互比较,结果是在液体厚度10 cm、驱动频率f=21.061kHz和f=20.316kHz时,周期性较好为50μs,液体通过漩涡集中气泡可以使更多气泡发光;在液体厚度3 mm、驱动频率f=17.91kHz和f=19kHz时,周期性很好为25μs;且光信号都较强。结论是磷酸中声致发光强度、周期与液体厚度、驱动频率密切相关。本文以磷酸液多泡声致发光实验研究为基础,从内部和外部原理来出发,详细介绍了光电倍增管在多泡声致发光光强测量中的实用,为今后研究者提供了一些经验。根据实验过程中遇到的一些实际问题提出了建议和改善意见。    

16.  超声波降解有机物溶液的气泡动力学研究  
   徐峥  许坚毅  刘晓峻《声学学报》,2009年第34卷第2期
   在超声波降解有机物溶液过程中,超声空化产生的高温高压以及空化泡振荡产生的激波在有机物溶液的降解中发挥重要作用.本文通过对超声波作用下气泡动力学的研究,讨论了超声波声压、频率、气泡初始半径等参量对有机物溶液降解效率的影响.研究发现.存在使降解效率极大的声压和频率.在空化稳定的情况下,存在一个使降解效率极大的气泡初始半径,降解效率随着黏滞系数的增大而减小.研究还发现,双频超声作用的空化效果比单频超声作用时强,与双频超声作用下有机物溶液降解率较大这一实验结果一致.    

17.  圆锥气泡发光的光谱性质  被引次数:1
   陈岐岱  付立民  艾希成  张建平  王龙《中国物理》,2005年第14卷第4期
   在改进的U型管装置中观察到一种圆锥气泡声致发光现象。声致发光产生的单个光脉冲的能量可达到约1.4 毫焦. 脉冲宽度约100 毫秒。发光光谱由连续光谱上叠加C2,CN,和CH的激发态光谱构成。这种圆锥气泡声致发光为单泡声致发光和多泡声致发光提供了一种联系。    

18.  亚临界水中超声激励空化泡动力学分析  被引次数:2
   杨日福  赵超  丘泰球《应用声学》,2012年第31卷第3期
   考察亚临界水中压力和温度对超声空化泡动力学的影响。应用非线性Rayleigh-Plesset方程模拟空化泡运动过程,并利用Matlab软件编程求数值解,用碘量法测定超声在亚临界水中的声空化产额。结果表明:当亚临界水的压力    

19.  超声波作用下泡群的共振声响应  
   胡静  林书玉  王成会  李锦《物理学报》,2013年第62卷第13期
   从球状泡群气泡动力学方程出发, 考虑泡群间次级声辐射的影响, 得到了声场中两泡群共同存在时气泡振动的动力学方程, 并以此为基础探讨声波驱动下双泡群振动系统的共振响应特征. 由于泡群间气泡间的相互作用, 系统存在低频共振和高频共振现象, 两不同共振频率的数值与泡群内气泡的本征频率相关. 泡群内气泡的本征频率又受到初始半径、泡群大小和泡群内气泡数量的影响. 气泡自由振动和驱动声波的耦合激起泡群内气泡的受迫振动, 气泡初始半径、气泡数密度和驱动声波频率等都会影响泡群内气泡的振动幅值和初相位. 关键词: 气泡群 共振 声响应 超声空化    

20.  自相似声压驱动下气泡的振动  被引次数:3
   王文杰  陈伟中  姜李安  魏荣爵《声学学报》,2005年第1期
   单泡声致发光来自于气泡经过缓慢膨胀之后的急剧塌缩的过程,而这种急剧塌缩是高阶谐波振动的结果。基于线性叠加的思想,提出了自相似驱动的概念,即用与半径振动相似的声压来驱动气泡。数值模拟表明,自相似驱动声压能够有效地加剧气泡的塌缩过程。与正弦驱动比较,包含基波和二次谐波的自相似驱动显著地提高光辐射强度。这为多频最优化驱动提升发光强度提供了一个直观的物理图景,也给出了一种可用于实验的提升声致发光的方法。    

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