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超声波作用下泡群的共振声响应

胡静 林书玉 王成会 李锦

超声波作用下泡群的共振声响应

胡静, 林书玉, 王成会, 李锦
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  • 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.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11174192, 11204168, 61102094)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: GK201004003)资助的课题.
    [1]

    Yasui K, Iida Y, Tuziuti T, Kozuka T, Towata A 2008 Phys. Rev. E 77 016609

    [2]

    Kanthale P M, Gogate P R, Pandit A B, Wilhelm A M 2003 Ultrason. Sonochem. 10 181

    [3]

    Brotchie A, Grieser F, Ashokkumar M 2009 Phys. Rev. L 102 084302

    [4]

    Wang C H, Lin S Y 2011 Chin. J. Acous. 31 122

    [5]

    Birkin P R, Offin D G, Vian C J B, Leighton T G, Maksimov A O 2011 J. Acoust. Soc. Am. 130 3297

    [6]

    Ida M, Naoe T, Futakawa M 2007 Phys. Rev. E 75 046304

    [7]

    Van der Kroon I, Quinto-Su P A, Li F, Ohl C 2010 Phys. Rev. E 82 066311

    [8]

    Brujan E A, Ikeda T, Yoshinaka K, Matsumoto Y 2011 Ultrason. Sonochem. 18 59

    [9]

    An Y 2012 Phys. Rev. E 85 016305

    [10]

    Toytman I, Silbergleit A, Simanovski D, Palanker D 2010 Phys. Rev. E 82 046313

    [11]

    An Y 2011 Phys. Rev. E 84 066313

    [12]

    Cai M, Zhao S, Liang H 2010 Desalination 263 133

    [13]

    Yasui K, Towata A, Tuziuti T, Kozuka T, Kato K 2011 J. Acoust. Soc. Am. 130 3233

    [14]

    Sadighi-Bonabi R, Rezaee N, Ebrahimi H, Mirheydari M 2010 Phys. Rev. E 82 016316

    [15]

    Rezaee N, Sadighi-Bonabi R, Mirheydari M, Ebrahimi H 2011 Chin. Phys. B 20 087804

    [16]

    Ida M 2009 Phys. Rev. E 79 016037

    [17]

    Zhang Y L, Zheng H R, Tang M X, Zhang D 2011 Chin. Phys. B 20 114302

    [18]

    Jiang L, Liu F, Chen H S, Wang J D, Chen D R 2012 Phys. Rev. E 85 036312

  • [1]

    Yasui K, Iida Y, Tuziuti T, Kozuka T, Towata A 2008 Phys. Rev. E 77 016609

    [2]

    Kanthale P M, Gogate P R, Pandit A B, Wilhelm A M 2003 Ultrason. Sonochem. 10 181

    [3]

    Brotchie A, Grieser F, Ashokkumar M 2009 Phys. Rev. L 102 084302

    [4]

    Wang C H, Lin S Y 2011 Chin. J. Acous. 31 122

    [5]

    Birkin P R, Offin D G, Vian C J B, Leighton T G, Maksimov A O 2011 J. Acoust. Soc. Am. 130 3297

    [6]

    Ida M, Naoe T, Futakawa M 2007 Phys. Rev. E 75 046304

    [7]

    Van der Kroon I, Quinto-Su P A, Li F, Ohl C 2010 Phys. Rev. E 82 066311

    [8]

    Brujan E A, Ikeda T, Yoshinaka K, Matsumoto Y 2011 Ultrason. Sonochem. 18 59

    [9]

    An Y 2012 Phys. Rev. E 85 016305

    [10]

    Toytman I, Silbergleit A, Simanovski D, Palanker D 2010 Phys. Rev. E 82 046313

    [11]

    An Y 2011 Phys. Rev. E 84 066313

    [12]

    Cai M, Zhao S, Liang H 2010 Desalination 263 133

    [13]

    Yasui K, Towata A, Tuziuti T, Kozuka T, Kato K 2011 J. Acoust. Soc. Am. 130 3233

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    Sadighi-Bonabi R, Rezaee N, Ebrahimi H, Mirheydari M 2010 Phys. Rev. E 82 016316

    [15]

    Rezaee N, Sadighi-Bonabi R, Mirheydari M, Ebrahimi H 2011 Chin. Phys. B 20 087804

    [16]

    Ida M 2009 Phys. Rev. E 79 016037

    [17]

    Zhang Y L, Zheng H R, Tang M X, Zhang D 2011 Chin. Phys. B 20 114302

    [18]

    Jiang L, Liu F, Chen H S, Wang J D, Chen D R 2012 Phys. Rev. E 85 036312

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-03
  • 修回日期:  2013-03-14
  • 刊出日期:  2013-07-05

超声波作用下泡群的共振声响应

  • 1. 陕西师范大学应用声学研究所, 西安 710062
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11174192, 11204168, 61102094)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: GK201004003)资助的课题.

摘要: 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.

English Abstract

参考文献 (18)

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