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含气泡液体中的非线性声传播

王勇 林书玉 张小丽

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含气泡液体中的非线性声传播

王勇, 林书玉, 张小丽

Propagation of nonlinear waves in the bubbly liquids

Wang Yong, Lin Shu-Yu, Zhang Xiao-Li
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  • 考虑到分布在液体中的气泡是声波在含气泡液体中传播时引起非线性的一个很重要的因素,本文研究了声波在含气泡液体中的非线性传播. 将气体含量的影响引入到声波在液体中传播的方程中,从而得到声波在气液混合物中传播的数学模型. 通过对该模型进行数值模拟发现,气体含量、驱动声场声压幅值及驱动声场作用时间均会影响到气液混合物中的声场分布及声压幅值大小. 液体中的气泡会“阻滞”液体中声场的传播并将能量“聚集”在声源附近. 对于连续大功率的驱动声场来说,液体中的气泡会“阻滞”气液混合物中声场及其能量的传播.
    An important factor that causes the nonlinearity in the bubbly liquids when the acoustic wave is propagating is the bubbles. So we study the nonlinear propagation of acoustic waves in the bubbly liquids. The influence of the gas content is introduced into the equation of the wave propagation in the liquid, so one can get the model of wave propagation in the bubbly liquids. Through numerical simulation of the model one can get the gas content, the pressure amplitude of driving sound and the acting time of the driving sound can all affect the distribution of the sound field and the pressure amplitude of the wave in the bubbly liquids. The bubbles in the liquid will “block” the acoustic wave to propagate and “gather” the energy near the sound source field. For continuous and high power driving sound, the bubbles in the liquid will “block” the wave propagation and the transmission of energy.
    • 基金项目: 研究生培养创新基金(陕西师范大学)(批准号:2012CXB014)和国家自然科学基金(批准号:11174192)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Innovation Funds of Graduate Programs of Shaanxi Normal University (Grant No. 2012CXB014), and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11174192).
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-16
  • 修回日期:  2013-09-24
  • 刊出日期:  2014-02-05

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