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声场驱动下双空化泡相互作用泡壁运动方程求解及分析
1
作者
李浩
张宇宁
《排灌机械工程学报》
北大核心
2025年第6期580-587,611,共9页
为了深入理解超声空化在流体工程领域中的应用原理,探究了声场驱动下双空化泡的相互作用规律及影响机理.首先,基于描述单空化泡泡壁运动的Keller-Miksis方程,理论研究了在声场驱动下可压缩流体中双空化泡相互作用的泡壁运动方程组,并采...
为了深入理解超声空化在流体工程领域中的应用原理,探究了声场驱动下双空化泡的相互作用规律及影响机理.首先,基于描述单空化泡泡壁运动的Keller-Miksis方程,理论研究了在声场驱动下可压缩流体中双空化泡相互作用的泡壁运动方程组,并采用小扰动法得到了其二阶近似解.其次,通过对比二阶近似解和一阶近似解,揭示了二阶项对空化泡瞬时半径的影响规律.最后,分析了等大双空化泡情况下声场频率和空化泡量纲一距离对二阶解的影响规律.结果表明,随着空化泡平衡半径的增大,二阶项振幅出现了2个峰值,分别是由于空化泡的自然频率接近声场频率的2倍和1倍产生的.该双峰值能够真实反映双空化泡在声场中相互吸引的作用情况,且声场频率的改变使双峰值发生了明显偏移,并使峰值略微增加.随着空化泡量纲一距离的增加,峰值略微增大且左移,并在第2个峰值点后振幅下降的速率增大.
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关键词
相互作用空化
泡
泡壁运动
方程
瞬时空化
泡
半径
声场驱动
声场频率
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职称材料
可压缩液体中球形泡壁运动的研究
被引量:
3
2
作者
赵键
汪鸿振
朱物华
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1989年第1期91-94,共4页
液体中气(或汽)泡在变压力场中的生长与崩溃现象导致固体材料的剥蚀,并向外辐射出强烈的空化噪声.研究泡的运动机制是一项重要的工作,文献[1]中介绍了几种泡壁运动方程式,基于不可压流体假设的Rayleigh 方程在大的泡壁运动马赫数下是不...
液体中气(或汽)泡在变压力场中的生长与崩溃现象导致固体材料的剥蚀,并向外辐射出强烈的空化噪声.研究泡的运动机制是一项重要的工作,文献[1]中介绍了几种泡壁运动方程式,基于不可压流体假设的Rayleigh 方程在大的泡壁运动马赫数下是不适用的,Gilmore 方程中对可压缩性的影响作了考虑.Lastman & Wentzell 作了进一步研究,指出Gilmore 方程在大马赫数场合的应用中存在问题,因此,关于可压缩性的处理还存在争议.
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关键词
可压缩液体
球形
泡壁运动
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职称材料
声场驱动下泡壁运动方程的理论分析
被引量:
1
3
作者
郑潇潇
王笑语
张宇宁
《核科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期124-132,共9页
声场驱动条件下的泡壁运动方程一直是泡动力学领域的重要研究内容。当泡壁运动方程用于预测高马赫数下的气泡振荡特性时,为满足计算精度的需求,应该充分考虑液体的可压缩性。在声场驱动条件下,本文数值研究了含二阶马赫数修正的泡壁运...
声场驱动条件下的泡壁运动方程一直是泡动力学领域的重要研究内容。当泡壁运动方程用于预测高马赫数下的气泡振荡特性时,为满足计算精度的需求,应该充分考虑液体的可压缩性。在声场驱动条件下,本文数值研究了含二阶马赫数修正的泡壁运动方程(简称“二阶方程”)在不同马赫数条件下对气泡振荡特性重要物理量的预测。围绕声场振幅和声场频率两个物理参数,将二阶方程与一阶马赫数修正的泡壁运动方程(简称“一阶方程”)的预测结果进行深入地对比分析。研究发现,在高马赫数条件下,一阶方程和二阶方程预测的气泡半径、泡壁速度和泡壁加速度均存在较大的差异,导致二者所预测的声耗散功率和热耗散功率也存在较为明显的差异。本研究为声场驱动下的泡动力学领域提供了理论模型的选择依据。
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关键词
泡壁运动
方程
气
泡
振荡特性
高马赫数
耗散功率
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职称材料
关于空泡动力学方程精确度的分析
4
作者
赵键
汪鸿振
朱物华
《中山大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
1994年第1期13-18,共6页
本文通过严格的理论推导,对3个泡壁运动方程的精确度及适用范围作了分析比较。结果表明,这3个方程都不适用于泡壁运动马赫数较大的强非线性情形,提出了可以用于分析鉴别其他各类泡壁运动方程的新方法,可在实例数值计算中判断泡壁...
本文通过严格的理论推导,对3个泡壁运动方程的精确度及适用范围作了分析比较。结果表明,这3个方程都不适用于泡壁运动马赫数较大的强非线性情形,提出了可以用于分析鉴别其他各类泡壁运动方程的新方法,可在实例数值计算中判断泡壁运动方程精确度的方法。
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关键词
空
泡
空化
动力学方程
泡壁运动
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职称材料
题名
声场驱动下双空化泡相互作用泡壁运动方程求解及分析
1
作者
李浩
张宇宁
机构
华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室
华北电力大学能源动力与机械工程学院
出处
《排灌机械工程学报》
北大核心
2025年第6期580-587,611,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51976056)。
文摘
为了深入理解超声空化在流体工程领域中的应用原理,探究了声场驱动下双空化泡的相互作用规律及影响机理.首先,基于描述单空化泡泡壁运动的Keller-Miksis方程,理论研究了在声场驱动下可压缩流体中双空化泡相互作用的泡壁运动方程组,并采用小扰动法得到了其二阶近似解.其次,通过对比二阶近似解和一阶近似解,揭示了二阶项对空化泡瞬时半径的影响规律.最后,分析了等大双空化泡情况下声场频率和空化泡量纲一距离对二阶解的影响规律.结果表明,随着空化泡平衡半径的增大,二阶项振幅出现了2个峰值,分别是由于空化泡的自然频率接近声场频率的2倍和1倍产生的.该双峰值能够真实反映双空化泡在声场中相互吸引的作用情况,且声场频率的改变使双峰值发生了明显偏移,并使峰值略微增加.随着空化泡量纲一距离的增加,峰值略微增大且左移,并在第2个峰值点后振幅下降的速率增大.
关键词
相互作用空化
泡
泡壁运动
方程
瞬时空化
泡
半径
声场驱动
声场频率
Keywords
interacting cavitation bubbles
bubble wall dynamic equation
instantaneous cavitationbubble radius
sound field drive
oscillation frequency
分类号
O427.4 [理学—声学]
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职称材料
题名
可压缩液体中球形泡壁运动的研究
被引量:
3
2
作者
赵键
汪鸿振
朱物华
机构
上海交通大学振动
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1989年第1期91-94,共4页
文摘
液体中气(或汽)泡在变压力场中的生长与崩溃现象导致固体材料的剥蚀,并向外辐射出强烈的空化噪声.研究泡的运动机制是一项重要的工作,文献[1]中介绍了几种泡壁运动方程式,基于不可压流体假设的Rayleigh 方程在大的泡壁运动马赫数下是不适用的,Gilmore 方程中对可压缩性的影响作了考虑.Lastman & Wentzell 作了进一步研究,指出Gilmore 方程在大马赫数场合的应用中存在问题,因此,关于可压缩性的处理还存在争议.
关键词
可压缩液体
球形
泡壁运动
分类号
O352.1 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
声场驱动下泡壁运动方程的理论分析
被引量:
1
3
作者
郑潇潇
王笑语
张宇宁
机构
华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室
华北电力大学能源动力与机械工程学院
出处
《核科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期124-132,共9页
基金
国家自然科学基金(51976056)项目。
文摘
声场驱动条件下的泡壁运动方程一直是泡动力学领域的重要研究内容。当泡壁运动方程用于预测高马赫数下的气泡振荡特性时,为满足计算精度的需求,应该充分考虑液体的可压缩性。在声场驱动条件下,本文数值研究了含二阶马赫数修正的泡壁运动方程(简称“二阶方程”)在不同马赫数条件下对气泡振荡特性重要物理量的预测。围绕声场振幅和声场频率两个物理参数,将二阶方程与一阶马赫数修正的泡壁运动方程(简称“一阶方程”)的预测结果进行深入地对比分析。研究发现,在高马赫数条件下,一阶方程和二阶方程预测的气泡半径、泡壁速度和泡壁加速度均存在较大的差异,导致二者所预测的声耗散功率和热耗散功率也存在较为明显的差异。本研究为声场驱动下的泡动力学领域提供了理论模型的选择依据。
关键词
泡壁运动
方程
气
泡
振荡特性
高马赫数
耗散功率
Keywords
Bubble wall motion equation
Bubble oscillation characteristics
High mach number
Dissipated power
分类号
O427.4 [理学—声学]
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职称材料
题名
关于空泡动力学方程精确度的分析
4
作者
赵键
汪鸿振
朱物华
机构
中山大学应用力学与工程系
出处
《中山大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
1994年第1期13-18,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目
文摘
本文通过严格的理论推导,对3个泡壁运动方程的精确度及适用范围作了分析比较。结果表明,这3个方程都不适用于泡壁运动马赫数较大的强非线性情形,提出了可以用于分析鉴别其他各类泡壁运动方程的新方法,可在实例数值计算中判断泡壁运动方程精确度的方法。
关键词
空
泡
空化
动力学方程
泡壁运动
Keywords
bubble ,cavitation,dynamical equations
分类号
O352.1 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
声场驱动下双空化泡相互作用泡壁运动方程求解及分析
李浩
张宇宁
《排灌机械工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
可压缩液体中球形泡壁运动的研究
赵键
汪鸿振
朱物华
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1989
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
声场驱动下泡壁运动方程的理论分析
郑潇潇
王笑语
张宇宁
《核科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
关于空泡动力学方程精确度的分析
赵键
汪鸿振
朱物华
《中山大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
1994
0
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职称材料
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