声悬浮液滴扇谐振荡的数字图像分析与表面张力测定

摘要：

通过对悬浮声压进行调制,可以激发声悬浮液滴的非轴对称大幅振荡.由于自由液滴的振荡具有高速变化和不可接触的特点,传统的测量方法难以对其进行定量测定.采用高速摄像记录液滴的振荡过程,通过数字图像分析确定了其振荡模态为扇谐振荡,测定了其振荡频率、旋转速率和衰减系数.结果表明,液滴的振荡频率随赤道半径的增大而减小,可通过修正的Rayleigh方程来描述.在液滴振荡过程中,其旋转速率小于1.5 r/s.在关闭对悬浮声压的调制后,液滴的振幅发生指数衰减,其衰减系数与Lamb的计算结果基本一致.以乙醇溶液为例,利用声悬浮液滴的扇谐振荡频率,对液滴表面张力进行非接触式测定,结果证实了这一方法的可行性.

关键词：声悬浮、液滴振荡、数字图像分析、表面张力

所属期刊栏目：40

分类号：O4(物理学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目50971105

在线出版日期：2011-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1240-1246