排灌机械工程学报

作者：杜萱,张宇宁

单位：1. 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室, 北京 102206;2. 华北电力大学能源动力与机械工程学院, 北京 102206

关键词：泡动力学,压力波,能量耗散,黏弹性流体,振荡幅值

基金：国家自然科学基金资助项目(51976056)

为了研究恒定压力波作用下气泡的振荡现象,基于小扰动法对在恒定压力波作用下的描述气泡壁面基本运动的Rayleigh-Plesset方程进行了解析求解,并依据该解析解分别从初始条件、压力波压力值以及耗散3个方面分析了压力波作用下气泡的振荡特点,并给出了黏弹性流体中气泡振荡的表达式.此外,对比研究了黏弹性流体与水中气泡振荡的差异.结果表明:在恒定压力波作用下,气泡半径将呈现振荡变化,耗散存在时,气泡的振荡幅值逐渐减小,最终趋向于一个稳定状态.气泡量纲为一半径的振荡幅值受气泡的初始位置、初始速度及压力波幅值影响.耗散越大时,气泡量纲为一半径的振荡幅值越小,振荡频率越小.相比在水中的气泡,黏弹性流体中气泡的振荡幅值更小,振荡频率更大.这是由于气泡在黏弹性流体中的耗散大于在水中的耗散.

来源：2025年第7期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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