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题名超声变幅杆输出端辐射声场内空化泡检测方法
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作者
黄晨阳
刘睿
王成会
莫润阳
郭建中
林书玉
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机构
陕西师范大学陕西省超声学重点实验室
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出处
《应用声学》
2025年第5期1192-1203,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(12374441,12074238)。
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文摘
利用高速摄影机记录了工作状态下超声换能器变幅杆输出端附近气泡的运动图像,基于图像分析技术利用区域面积等效法和Hough圆检测法识别追踪空化泡,揭示了空化形成初期的气泡尺寸分布特征。结果表明,在超声变幅杆下方的气泡瞬时半径主要分布在小于50μm的范围内,其中半径小于5μm的气泡约占总数的一半以上,10μm以下的气泡占比80%左右。追踪了3组不同深度的单气泡的振荡,使用动力学方程对追踪的结果进行拟合,得到了目标区域内可能的气泡平衡半径以及声压分布。通过铝箔的侵蚀实验直观反映了变幅杆轴向位置声场强度的变化,距离变幅杆输出端越近,空化强度越高,铝箔被侵蚀的程度越高,惯性空化区主要分布于变幅杆输出端下方大约3 cm以内的区域。该文提出的方法对于认识强声场中的高密度气泡分布具有积极意义,有助于解决高密度气泡表征难的问题。
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关键词
气泡识别
气泡尺寸分布
气泡平衡半径
高速图像分析
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Keywords
Bubble recognition
Bubble size distribution
Bubble ambient equilibrium radius
High-speed image analysis
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分类号
O426
[理学]
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