排灌机械工程学报

作者：李浩,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：相互作用空化泡,泡壁运动方程,瞬时空化泡半径,声场驱动,声场频率

基金：云南省揭榜挂帅科技项目(202204BWO50001)

为了深入理解超声空化在流体工程领域中的应用原理,探究了声场驱动下双空化泡的相互作用规律及影响机理.首先,基于描述单空化泡泡壁运动的Keller-Miksis方程,理论研究了在声场驱动下可压缩流体中双空化泡相互作用的泡壁运动方程组,并采用小扰动法得到了其二阶近似解.其次,通过对比二阶近似解和一阶近似解,揭示了二阶项对空化泡瞬时半径的影响规律.最后,分析了等大双空化泡情况下声场频率和空化泡量纲一距离对二阶解的影响规律.结果表明,随着空化泡平衡半径的增大,二阶项振幅出现了2个峰值,分别是由于空化泡的自然频率接近声场频率的2倍和1倍产生的.该双峰值能够真实反映双空化泡在声场中相互吸引的作用情况,且声场频率的改变使双峰值发生了明显偏移,并使峰值略微增加.随着空化泡量纲一距离的增加,峰值略微增大且左移,并在第2个峰值点后振幅下降的速率增大.

来源：2025年第6期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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