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超声稳态空化阈值的监测方法研究
1
作者 阮炜迪 陆振伟 邵家存 《计量科学与技术》 2023年第11期79-84,52,共7页
稳态空化是指水介质中的微泡在较低的声压诱导下作周期性振荡运动。相较于瞬态空化,稳态空化温升效果稳定可控,具有更好应用前景。搭建了稳态空化阈值监测平台,采用被动空化监测方法对不同含氧量的水介质中的聚焦声场作用下的稳态空化... 稳态空化是指水介质中的微泡在较低的声压诱导下作周期性振荡运动。相较于瞬态空化,稳态空化温升效果稳定可控,具有更好应用前景。搭建了稳态空化阈值监测平台,采用被动空化监测方法对不同含氧量的水介质中的聚焦声场作用下的稳态空化活动进行监测,以次谐波的出现作为稳态空化活动的判定标准。结合窄带机械滤波法、多次平均技术,对高灵敏度水听器接收的声信号进行滤波和降噪。最终将采集到的声信号进行频谱分析,探究在超声作用下不同含氧量与次谐波出现的规律,实验结果表明:多次平均采集的方法可以有效降低噪声的干扰,改善信噪比,大大提高系统对微弱声信号的检测能力;随着含氧量的增加,稳态空化阈值随之降低,与理论规律相符合。 展开更多
关键词 计量学 稳态空化 被动空化监测 空化阈值 超声 信号分析
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超声清洗装置空化噪声谱分析法空化噪声级测量 被引量：2
2
作者 吴博悦 陈毅 李建成 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第2期318-326,共9页
空化强度是用以衡量液体介质中空化活动的剧烈程度,同时空化效应在超声清洗中起关键作用,因此,测量超声清洗槽中的空化强度便可了解其中空化活动的情况。当发生空化时,液体介质中会产生成分复杂空化噪声,对空化噪声谱进行分析和计算得... 空化强度是用以衡量液体介质中空化活动的剧烈程度,同时空化效应在超声清洗中起关键作用,因此,测量超声清洗槽中的空化强度便可了解其中空化活动的情况。当发生空化时,液体介质中会产生成分复杂空化噪声,对空化噪声谱进行分析和计算得到空化噪声级,据此可判断空化强度。实验测得结果表明:超声清洗装置内稳态空化分布广泛、均匀,瞬态空化分布集中;超声清洗槽内稳态空化与瞬态空化都分布均匀。空化噪声级空间平均可以较好地表示超声清洗槽声场环境中的整体空化强度;但对于超声清洗装置声场环境,空化噪声级空间平均可以表示稳态空化强度,而瞬态空化强度的测量需要在发生瞬态空化的区域测量。 展开更多
关键词 超声清洗 空化噪声级 空化强度 瞬态空化 稳态空化
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实际气体的单泡超声空化动力学方程及其数值分析 被引量：2
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作者 刘向远 张穗萌 施明华 《安徽师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第5期446-450,共5页
本文在RPNNP方程的基础上,应用范德瓦耳斯方程和实际气体的绝热方程,修正了RPNNP方程,得到了实际气体的单泡空化动力学方程.通过简化该方程,运用4-5阶Runge-Kutta数值方法,以双原子气体和单原子气体为研究对象,分析了实际气体条件下,范... 本文在RPNNP方程的基础上,应用范德瓦耳斯方程和实际气体的绝热方程,修正了RPNNP方程,得到了实际气体的单泡空化动力学方程.通过简化该方程,运用4-5阶Runge-Kutta数值方法,以双原子气体和单原子气体为研究对象,分析了实际气体条件下,范德瓦耳斯常数、对单泡超声稳态空化、瞬态空化动力学过程的影响,在此基础上得出了具有一定意义的结论. 展开更多
关键词 实际气体 范德瓦耳斯常数 稳态空化 瞬态空化
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超声场中气泡稳态空化对枝晶生长过程的作用机制 被引量：2
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作者 张颖 吴文华 +1 位作者 王建元 翟薇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期255-264,共10页
利用高速摄影技术,实时记录了功率超声作用下succinonitrile-8.3%Water(摩尔分数为8.3%)溶液凝固过程中稳态空化气泡与枝晶间的相互作用,并结合数值模拟揭示了稳态空化对枝晶生长的影响机制.结果表明,稳态空化能够加速枝晶生长、促使枝... 利用高速摄影技术,实时记录了功率超声作用下succinonitrile-8.3%Water(摩尔分数为8.3%)溶液凝固过程中稳态空化气泡与枝晶间的相互作用,并结合数值模拟揭示了稳态空化对枝晶生长的影响机制.结果表明,稳态空化能够加速枝晶生长、促使枝晶臂断裂和吸附球状晶生长.当气泡的迁移方向与枝晶生长方向一致时,气泡振荡过程中产生的周期性高压导致周围熔体过冷,从而加速枝晶生长.当稳态空化气泡向固相内部迁移时,其振荡引发枝晶臂内部产生大于屈服强度的应力,促使枝晶臂变形和断裂.同时悬浮于固-液界面前沿的稳态空化气泡能够在周围液相中产生局部的周期性变化流场和高剪切力,使得邻近的枝晶碎片将吸附在其周围并以球状晶形态生长. 展开更多
关键词 功率超声 稳态空化 枝晶生长 压力过冷
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超声波声孔效应中气泡动力学的研究 被引量：32
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作者 陈谦 邹欣晔 程建春 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期6476-6481,共6页
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... 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. 展开更多
关键词 声孔效应 超声空化 气泡振动 稳态空化域
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动网格技术在非稳态空化流计算中的应用 被引量：8
6
作者 杜特专 黄晨光 +1 位作者 王一伟 方新 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2010年第2期190-198,共9页
该文基于对钝锥头航行体的空化流动的实验观测,利用商业软件FLUENT[1]考核了分块网格模型对降低动网格方法误差影响、提高空化流计算精度的可行性和有效性。通过与实验的对比表明,采用分块网格模型能够使基于动网格方法的非稳态空化流... 该文基于对钝锥头航行体的空化流动的实验观测,利用商业软件FLUENT[1]考核了分块网格模型对降低动网格方法误差影响、提高空化流计算精度的可行性和有效性。通过与实验的对比表明,采用分块网格模型能够使基于动网格方法的非稳态空化流计算很好的捕捉到空泡生长,回射,翻卷,脱落,溃灭这一过程,并获得较为准确的航行体的运动轨迹和所受的水动力。进而分析了流场涡结构与空泡演化的机理。 展开更多
关键词 水下航行体 非稳态空化流 动网格技术 数值模拟 涡结构
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