Acoustics of a Bubbly Liquid with a Weak Chemical Reaction in the Gaseous Phase

The influence of the composition and thermophysical properties of gas-liquid bubbly systems with a dissociating component in the gaseous phase on the laws of small-disturbance propagation and attenuation is investigated. It is found that the reacting gas component in the bubbles significantly affects the sonic-wave attenuation coefficient in the bubbly liquid. This follows from the fact that when a gas bubble is compressed isothermally, a recombination reaction occurs which prevents pressure growth in the bubble.Small-disturbance propagation in bubbly liquids was investigated in a number of publications discussed in review [1]. The acoustics of a bubbly liquid with a gas phase containing active admixtures are of both methodical and practical interest. The dynamics of such multicomponent bubbles were investigated in [2].     

声学的前景

总结了声学最近１０年的发展和所取得的结果，并估计了今后的重要发展方向和可期望的前景．     

Application of finite difference method adopted in fluid mechanics to sound propagation in ducts

Researches on sound propagation problems in ducts done by the author and other investigators in recent years are briefly discussed in this paper. The finite difference method used in fluid mechanics is used for solving these problems thus presenting an aspect of the development of research work in this field at home and abroad.The project supported by National Natural Science Foundation of China.     

波涡相互作用研究的某些进展(Ⅱ)

5 波涡共振 从第3节的感受性问题再前进一步,自然要问在什么条件下入射波激发起涡中之波的最大响应.这就导致了入射波与层状或轴状涡中受激波之间共振的概念,简称波涡共振.一般说来,在流体内部若有两个或多个波相会,它们将互相穿透而沿原来的方向离去.但若它们的波矢量和频率满足一定的关系(参见Craik 1985),就会在相会点产生新的波.2阶扰动的振幅可达到1阶扰动振幅的量级,而且流场中会出现一些重要的独特性质.这就是流体内部波共振,波涡共振是其一类情形.     

高频聚焦超声声场和温度场的仿真研究*

为探究临床常用的7 MHz高频聚焦超声在多层生物组织中的声传播以及毫秒级时间内的生物传热规律问题,基于Westervelt方程和Pennes传热方程,使用有限元方法建立高频聚焦超声辐照多层组织的非线性热黏性声传播及传热模型。首先分析了线性模型和非线性模型之间的差异,然后在非线性模型下探究换能器的参数对声场和温度场的影响。仿真结果显示：在7 MHz频率下,当换能器输出声功率超过5 W时,声波传播的非线性效应不可忽视(p <0.05);当声功率从5 W增大到15 W时,非线性模型与线性模型预测的温度偏差从20%增加到34.703%;高频聚焦超声波的非线性行为比低频更加显著,基频能量向高次谐波转移的程度增大,声功率为10 W和15 W时4次谐波与基波之比分别达到7.33%和12.12%;高频换能器参数的改变对组织中声场和温度场分布的影响较大,换能器焦距从12 mm减小到11.2 mm,焦点处最高温度增加了77%。结果表明,7 MHz聚焦超声的非线性声传播需要考虑到4次谐波的影响。该文提出的多层组织非线性仿真模型可为高频聚焦超声换能器参数优化及制定安全、有效的术前治疗方案提供理论参考。     

北极水声学研究的新进展和新动向

北极水声学作为水声学研究的一部分,起步要比达·芬奇所描述的声呐雏形晚很多年。第二次世界大战后北极水声学的研究开始受到发达国家(主要是美国)的重视。它的发展和研究重点带有明显的冷战烙印。冷战结束之后,随着北极持续变暖的趋势,北极及其毗邻海域的海洋水声环境受到特别的重视。环北极的8个国家组成排他性的北极理事会。我国政府于2018年1月26日发表北极政策白皮书,声明中国是近北极国家,是北极地区利益攸关方。本文介绍北极水声学研究的新进展,包括我国有关涉海单位近年来所做的科考和学术研究。指出,北极水声学的研究不局限于把传统水声学中的研究内容(如环境噪声、混响、传播等等)并行地在北极环境条件下加以重复探讨,而是要根据北极海洋环境的实际情况,进行有关领域的新研究。其中不乏传统浅海、深海水声学研究中所不具有的特色,如冰-水界面、冰下的半声道效应、冰盖下水下无人载器(UUV)的通信、定位及声呐对冰下环境的适应性研究等课题。