首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 46 毫秒
1.
本文对液体内的声空化气泡的成长与破裂过程进行数值计算,得到各种情况下气泡壁的运动情况.通过对不同初始半径、不同频率下声空化气泡运动的计算,得到空化气泡半径小于共振半径,可以增强空化效果,而单一的增强声场的频率并不一定能加强声空化效果,为增强空化效果提供理论依据.研究各种信号作用下声空化气泡成长情况,明确方波信号激励下的...  相似文献   

2.
陈时  张迪  王成会  张引红 《物理学报》2019,68(7):74301-074301
当声波在含气泡的液体中传播时会出现共振传播现象,即在气泡的共振频率附近声衰减和声速会显著地增大,这是声空化领域的一个重要现象.以往的研究一般假设液体中只存在单一种类的气泡,因此忽略了声波共振传播的某些重要信息.本文研究了含混合气泡液体中声波的共振传播,混合气泡是指液体中包含多种静态半径不同的气泡.结果显示:在这种系统中存在声波共振传播的抑制效应,即与含单一种类气泡的系统相比,在含混合气泡的系统中声波的共振衰减和共振声速会明显变小.对于两种气泡混合、多种气泡混合以及气泡满足某种连续分布的系统,研究了抑制效应的本质和主要特征,此外还探究了黏性和空化率等对抑制效应的影响.本文的研究结果是对该领域现有知识的必要补充.  相似文献   

3.
空化单气泡外围压强分布   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
刘海军  安宇 《物理学报》2004,53(5):1406-1412
关键词:  相似文献   

4.
硫酸中多气泡声致发光光谱   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
安宇 《应用声学》2013,32(3):205-211
非线性声波方程与气泡脉动方程联立, 可以描述声空化云中的声场以及任何一个气泡的脉动过程,为数值计算空化场问题提供了理论框架.计算的声压分布变化可以用来计算单气泡动力学,了解任何位置处气泡发光过程以及气泡内气体温度和压强变化等. 对浓硫酸中氙气泡空化云的计算定性符合实验观测, 只有钠原子线谱的计算结果相比实验观测有些出入.  相似文献   

5.
气泡的大振幅振动及其在声致发光和空化核聚变中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
钱祖文 《物理》2004,33(4):266-271
评述了气泡大振幅振动方程,特别是R—P方程的来龙去脉,指出了该方程所存在的缺陷并对它进行了修正,将修正方程的数值解和R—P方程的数值解作了比较,在此基础上,对与气泡振动方程有关的应用(如声致发光和空化核聚变)情况作了分析。  相似文献   

6.
超声波声孔效应中气泡动力学的研究   总被引:8,自引:0,他引:8       下载免费PDF全文
陈谦  邹欣晔  程建春 《物理学报》2006,55(12):6476-6481
在超声快速制取组织细胞病理切片的过程中,发现激励信号对切片制取效果有明显的影响.为了掌握超声激励信号对组织细胞的影响规律,达到快速制取病理切片的最佳状态,从气泡空化模型入手,通过改变激励信号频率、声压、气泡初始半径和液体黏滞系数等参量,研究了声孔效应中气泡动力学激励机制.数值计算表明:空化泡振动随激励声压增强而升高,随液体黏滞系数增强而减弱;一定频率范围内空化泡振动能保持在膨胀、收缩和振荡的稳定空化状态,存在空化泡稳态振动的最佳激励频率;一定初始半径能保证空化泡产生稳定的振动,存在空化泡稳态振动幅度最大的初始半径.实际操作中,在频率、声压、初始半径和黏滞系数综合作用的若干空化阈内,声孔效应使超声快速法制取细胞组织切片获得最佳效果. 关键词: 声孔效应 超声空化 气泡振动 稳态空化域  相似文献   

7.
文章对强声波尤其是超声波通过液体介质时发生空化现象的成因及其作用作一简介.  相似文献   

8.
自然界中空化现象非常有趣。比如,有一种虾(叫卡达虾或枪虾)在遇到危险时,通过快速夹虾螯,发出声响以期吓退猎食者。这种声响有时很大,甚至大到扰乱水下声纳监听潜艇信号。这么大的声响不是虾螯互相碰撞发出的,而是虾螯闭合过程产生的微气泡发出的(图1)。如果学过流体的伯努利原理,我们知道流体快速流动导致压强降低,这也是飞机能飞的道理。快速夹螯,令其周围压强下降,微气泡自然膨胀。  相似文献   

9.
水下强声波脉冲负压的产生和空化气泡运动   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张军  曾新吾  陈聃  张振福 《物理学报》2012,61(18):184302-184302
首先利用高速摄影和压力传感器测量的方法, 对曲面反射式水下强声波脉冲的传播和聚焦过程进行了实验研究.实验研究发现, 椭球面反射罩在起到汇聚声能的作用的同时也将使得强声波脉冲在传播过程中形成负压区, 并由此而引发近场声传播通道上空化气泡群的产生. 在实验结果的基础上, 进一步利用基于Kirchhoff衍射定理的声传播模型和大振幅条件下的QX气泡运动方程, 对强声波脉冲负压区的形成原因及空化气泡的运动过程进行了数值计算和分析. 研究结果表明, 在焦前区, 源于反射罩内表面的"尾波"和出口处的"边缘波"在传播过程中将形成反射波中的负压区; 在焦后区, 源于反射罩顶点的"中心波"在传播过程中将形成反射波中的负压区. 在反射波作用下, 空化气泡体现出了"正压区受压缩并振荡, 负压区膨胀"的运动特点. 在反射波之后, 空化气泡将出现成长、坍缩和回弹等典型的物理过程. 研究结果对曲面反射式水下强声波传播物理规律的认识具有实际意义.  相似文献   

10.
王勇  林书玉  张小丽 《物理学报》2014,63(3):34301-034301
考虑到分布在液体中的气泡是声波在含气泡液体中传播时引起非线性的一个很重要的因素,本文研究了声波在含气泡液体中的非线性传播.将气体含量的影响引入到声波在液体中传播的方程中,从而得到声波在气液混合物中传播的数学模型.通过对该模型进行数值模拟发现,气体含量、驱动声场声压幅值及驱动声场作用时间均会影响到气液混合物中的声场分布及声压幅值大小.液体中的气泡会"阻滞"液体中声场的传播并将能量"聚集"在声源附近.对于连续大功率的驱动声场来说,液体中的气泡会"阻滞"气液混合物中声场及其能量的传播.  相似文献   

11.
Bubble dynamics has been recognized as being responsible for many effects in ultrasonic fields, for example cleaning and destruction of surfaces, and emulsification. To improve the performance of ultrasonic devices which make use of these effects some knowledge of the dynamics of cavitation bubbles is needed. One of the main means of studying bubble dynamics is high speed photography in conjunction with some suitable bubble production mechanism to get rid of the statistical appearance of bubbles encountered in ultrasonic cavitation. Results of jet and vortex ring formation obtained mainly with spark-and laser-produced bubbles are reported and demonstrated in a series of frames.  相似文献   

12.
Based on the introduction of international progress, our investigations on acoustic cavitation have been reported. Firstly we considered the cavity’s dynamics under the drive of the asymmetrical acoustic pressure. An aspheric dynamical model was proposed and a new stable and aspheric solution was found in numerical simulation of the theoretical framework of the aspheric model. Then, a dual Mie-scattering technique was developed to measure the cavity’s aspheric pulsation. A significant asynchronous pulsation signal between two Mie-scattering channels was caught in the case of large cavity driven by low acoustic pressure. As a direct deduction, we observed an evidence of cavity’s aspheric pulsation. Furthermore, we studied the dependency of the asynchronous pulsation signal on the various parameters, such as the amplitude and frequency of the driving acoustic pressure, and the surface tension, viscosity and gas concentration of the liquid. Finally, we introduced a new numeric imaging technique to measure the shapes of the periodic pulsation cavities. The time-resolution was in the order of 20 ns, one order of magnitude lower than that in the previous work, say, 200 ns.  相似文献   

13.
姚熊亮  叶曦  张阿漫 《物理学报》2013,62(24):244701-244701
基于波动方程给出了计及可压缩性的边界积分方程. 以此为基础,求解行波驱动下非球状空泡的运动规律及其运动稳定性,并分析比较了行波频率、幅值以及初相位对空泡运动特性的影响. 研究结果表明:较高的行波频率与较低的幅值是空泡稳定运动的充分条件. 在一定幅值和频率的行波驱动下,空泡将在收缩阶段末期形成与行波传播方向相同的高速射流;计及流场可压缩性后,空泡脉动一次的时间减短,幅度减弱,射流顶点速度以及空泡内部压力的峰值随之减小;随着行波频率的增大或是幅值的降低,空泡脉动幅度与射流强度逐渐减弱;行波初相位的变化使空泡的初始运动状态随之改变,并影响非球状变形时的射流强度. 关键词: 可压缩 空泡 行波 运动特性  相似文献   

14.
A model system consisting of a thin layer of vacuum-deposited metallic aluminium on a glass microscope slide was developed to demonstrate the effectiveness of cavitational activity (occurring within the cooling water supply of a dental ultrasonic descaler operating at 25 kHz) in the removal of particulate matter from solid surfaces. The pattern of particulate matter removal using this model system demonstrated both the mechanism of bubble activity and the erosive nature of microbubbles.Non-resonant bubbles were formed by surface wave activity and adhered to the surface of the slide. There was some removal of the aluminium metal at the periphery of the bubble (probably by a microstreaming mechanism) giving a ‘ghost’ outline. The majority of aluminium removal was caused by numerous microbubbles of non-resonant sizes (typically 1 to 2 μm diameter) formed by surface wave induced fragmentation of the parent bubble.The damaging and erosive effects of transient cavitational activity appear to be the result of sub-resonant sized microbubble formation from larger parent bubbles.  相似文献   

15.
球状泡群内气泡的耦合振动   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王成会  莫润阳  胡静  陈时 《物理学报》2015,64(23):234301-234301
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.  相似文献   

16.
The search for the development of a reliable mathematical model for understanding bubble dynamics behavior is an ongoing endeavor.A long list of complex phenomena underlies the physics of this problem.In the past decades,the lattice Boltzmann method has emerged as a promising tool to address such complexities.In this regard,we have applied a 121-velocity multiphase lattice Boltzmann model to an asymmetric cluster of bubbles in an acoustic field.A problem as a benchmark is studied to check the consistency and applicability of the model.The problem of interest is to study the deformation and coalescence phenomena in bubble cluster dynamics,as well as the screening effect on an acoustic multibubble medium.It has been observed that the LB model is able to simulate the combination of the three aforementioned phenomena for a bubble cluster as a whole and for every individual bubble in the cluster.  相似文献   

17.
Ultrasonic cavitation at frequencies of 0.514, 0.866, 1.03 and 1.61 MHz in water flowing through tubes was observed by counting bubbles downstream with a resonant bubble detector (RBD) operated at 0.89 or 1.7 MHz. In a 21 mm diameter, thin-walled tube, cavitation thresholds in tap water flowing at 5.3 cm s?1 ranged from 2.0 – 2.5 bar at 0.514 MHz to 3 – 4 bar at 1.61 MHz. When high speed injections were employed to trigger the ultrasonic cavitation with hydrodynamically-generated bubbles, the thresholds were reduced to about 2 bar and bubble production was enhanced for 1.03 and 1.61 MHz exposures. Ultrasonic radiation forces on the bubbles and bubble coalescence appeared to cause, under some conditions, a reduction in bubble counts during subthreshold exposures when bubbles were injected into the flow. The RBD method is a useful tool for detecting and semi-quantitatively observing cavitation in a flow-through exposure system.  相似文献   

18.
胡静  林书玉  王成会  李锦 《物理学报》2013,62(13):134303-134303
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  相似文献   

19.
声场中水力空化泡的动力学特性   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
沈壮志  林书玉 《物理学报》2011,60(8):84302-084302
以水为工作介质,考虑了液体黏性、表面张力、可压缩性及湍流作用等情况,对文丘里管反应器中空化泡在声场作用下的动力学行为特性进行了数值研究.分析了超声波频率、声压及喉径比对空化泡运动特性以及空化泡崩溃时所形成泡温以及压力脉冲的影响.结果表明,超声将水力空化泡运动调制成稳态空化,有利于增强空化效果. 关键词: 超声波 水力空化 湍流 气泡动力学  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号