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双泡声空化过程及特性计算分析

吴雄慧

  空化现象的发现至今有一百多年的历史,人们对于声空化的研究也已超过八十余年。由于空化过程伴随着特殊的效应,从而引起研究者极大的兴趣,也使空化技术在众多领域得到应用。计算分析空化泡的溃灭过程,对于探索空化的机理,对于拓展空化技术的应用均有重要的意义。关于声空化的研究也是目前功率超声研究中的两个最受关注的热点之一。 本文通过双泡速度势的叠加来考虑双泡间的相互作用,将由速度势叠加原理以及四个基本假设得到的双泡超声空化动力学微分方程进行归一化处理,并将归一化处理后的双泡超声空化动力学微分方程转化成一个四元一阶的微分方程组。使用龙格-库塔数值计算方法求解方程,通过matlab语言编程计算分析了双泡的超声空化过程和特点。具体计算分析了水中空化泡的线度、双泡间距、声压幅值、声波频率等因素对空化过程的影响。在双泡超声空化动力学微分方程中引入双频超声,探讨了双泡双频声空化问题。 研究表明泡的线度是决定空化特性的主要因素,声压幅值对空化特性的影响最大,其次是超声波的频率。双泡间的相互作用影响空化特性,这种影响随双泡间距的增大而减弱。双频超声对双泡空化特性的影响有限,这种影响在两超声分量的声压幅值相等时较强。……   
[关键词]:超声空化;双泡;泡的线度;双频超声
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华南理工大学2011年