超声场下刚性界面附近溃灭空化气泡的速度分析

摘要：

为了揭示刚性界面附近气泡空化参数与微射流的相互关系,从两气泡控制方程出发,利用镜像原理,建立了考虑刚性壁面作用的空化泡动力学模型.数值对比了刚性界面与自由界面下气泡的运动特性,并分析了气泡初始半径、气泡到固壁面的距离、声压幅值和超声频率对气泡溃灭的影响.在此基础上,建立了气泡溃灭速度和微射流的相互关系.结果表明:刚性界面对气泡振动主要起到抑制作用;气泡溃灭的剧烈程度随气泡初始半径和超声频率的增加而降低,随着气泡到固壁面距离的增加而增加;声压幅值存在最优值,固壁面附近的气泡在该最优值下气泡溃灭最为剧烈;通过研究气泡溃灭速度和微射流的关系发现,调节气泡溃灭速度可以达到间接控制微射流的目的.

关键词：超声场、空化泡、刚性界面、微射流

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资助基金：Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant Nos.50975265,51275490 and the Natural Science Foundation of Shanxi Province,China Grant No.2013011024-5.国家自然科学基金批准号:50975265,51275490和山西省自然科学基金批准号:2013011024-5资助的课题.

在线出版日期：2016-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：180-187