声空化与声致发光

1引言声波在液体中传播,在时空上产生压力起伏,出现低于静态压力的负压现象。在液体的负压区域,液体中的结构缺陷(空化核)会逐渐成长,形成肉眼可     

声化学主动力──声空化及其检测技术

本文简要介绍８０年代中期兴起的一个新的化学分枝─—声化学，从能量与物质相互作用的观点对声化学与其他化学分枝做了比较。井指出声化学的广阔应用前景。进而对声空化进行了讨论，强调声空化是声化学反应主动力的观点。最后详细介绍了声空化检测原理与方法的最新研究进展。     

用声致发光记录脉冲声场中的空化峰

采用频率为1.1MHz的脉冲声波,在声强≤0.5W/cm^2的条件下引发溶液中的声致发光,发现在脉冲宽度为200us-400us的区间内声致发光出现峰值。由于声致发光由超声波空化效应引发,因此,空化效应出现峰值。该实验结果不同于Hill和Flynn等人的实验结论。     

声流条件下超声空化气泡分布研究

研究了频率为20 kHz的超声作用在圆柱形料腔中出现声流现象时超声空化效应的空间分布特性。结合大振幅声源条件下的声辐射力,对声场内的声流现象进行了仿真分析,获取了不同超声功率和液位高度下的声流速度场分布,初步探究了声流条件下空化气泡的运动分布规律。采用超声空化效应的声致化学发光实验,对比研究了有、无声流条件时超声空化效应的空间分布特性。结果表明：功放电流高于80 mA(电功率为17.6 W)时,超声场可形成稳定的声致流动现象且可有效提高其声能辐射效率,大大增加了空化效应的作用区域,进而提高了声化学反应效率;声流条件下料腔内超声空化效应的分布区域与超声功率(振幅)、料腔液位高度相关,功放电流从40 mA(电功率为8.8 W)增加至120 mA(电功率为26.4 W)时,空化面积占比提高了100.86%,液位高度为60 mm时的空化面积占比较50 mm和70 mm时分别提高了13.11%和73.91%,提高超声功率及选择合理的料腔液位高度,可有效提高空化气泡扩散距离,增大空化分布面积;对于固定形状及尺寸料腔中的声场,声流速度达到一定阈值时,会出现空化效应增强,空化效应增强区域位于大于声流速...     

气体阀门内漏声发射评价参量研究及其应用

阀门是工业生产中必不可少的流体控制设备,阀门内漏往往不易发现和判定。近年来,声发射技术凭借其较高的灵敏度在阀门内漏检测中得到广泛应用。针对传统声发射参量——声发射均方根电压,在阀门内漏评价中表现出的抗干扰能力弱的特点,提出一个用于阀门内漏评价的新声发射参量——平均声发射能量。通过开展气体阀门内漏声发射检测实验,对新构建参量和传统评价参量评价效果进行对比,结果表明新参量评价精确度更高,阀门内漏率的估算误差低于10%,可满足工程应用的要求。     

动效声在全景声制作中的应用

近年来我国电影产业飞速发展,广大电影观众对影片的声画品质都有了更高的需求。这对于电影技术工作者而言,是机遇也是挑战。2012年国家中影电影数字制作基地作为全球首批能制作杜比全景声(Dolby Atmos)的后期制作机构制作了我国首部全景声电影《温故1942》,之后又制作了全景声电影《西游:降魔篇》。当电影进入到全景声时代以后,电影后期动效声的应用也体现出了更高的价值。本文介绍了杜比全景声这种崭新技术的诞生及变革,并通过对全景声制作中动效声应用的案例研究,总结出一些动效声在全景声制作中的应用特点及使用技巧。     

气体质量流量计修正模块设计

文章针对工业中气体质量流量计校准装置结构复杂、操作不便、校准周期长和费用高昂等缺点,设计了一款气体质量流量计修正模块。该模块通过采集流量变送器输出的模拟量信号,获取被检表的流量值,然后再由屏幕控制器输入标准流量计测得的流量数值,经线性分段插值的算法进行参数校准,完成对被检流量计的流量校准。文章从软硬件设计层面上,介绍了该模块的整体设计和修正原理,经测试此修正模块能有效改善被检流量计的测量误差,在节约成本的同时提高流量计校准服务的效率。     

车载气体传感器测量结果修正算法研究

针对车载气体传感器测量准确度低的问题,运用前向和反向两种修正算法对其测量结果进行后修正处理,从而提高测量数据的可信度。通过车载气体传感器与固定监测点分析仪器的测量结果进行比较,验证了这两种算法,测量结果修正后,测量误差降低了50%。此外,又提出了基于这两种算法的多级修正模型,并对其进行评估,经过测试,两种算法在该模型上的测试结果基本满足需要。     

利用热声效应的气体分离方法

介绍了一种基于热声理论、新型的混合物分离方法,对混合物热声分离法的基本原理和利用热声分离混合物的典型装置做了详细的介绍。该方法对于一些组分沸点相同或密度大小接近、用常规方法难以分离的混合物可能有很好的分离效果     

基于光声技术的火灾气体探测系统设计

近年来，针对标识性气体的探测成为火灾探测技术中发展最活跃的领域之一。将可检测极低浓度的某一气体的光声检测技术应用于极早期火灾气体产物的检测是一个新的尝试，将可能实现高灵敏度、高可靠性的火灾探测。但常规光声气体检测设备结构复杂、价格昂贵，必须恰当的重新设计才能应用到火灾探测系统中。分析了该技术在火灾探测中应用的关键问题,并提出了一种利用光声腔和光源间的“自由吸收路径”进行测量的光声气体探测系统，避免了对光源的窄带滤波要求，实现了在线式的气体检测。起始状态下，光声腔密封有纯CO气体，吸收光源中4.6 μm的辐射，产生一定强度的初始光声信号；当火灾气体产物流经吸收路径时，其中的CO气体吸收使到达光声腔的光辐射在4.6 μm波长上发生衰减，导致光声信号减弱，这个信号的变化量就反映了吸收路径中的CO气体浓度。     

存在内外质量交换的声空化泡动力学模型

对于空化微气泡的动力学研究多基于气泡内外无质量交换的Rayleigh模型。考虑了气泡内外的物质交换,泡内气体分子数量,即气泡平衡半径成为变量,进而将Rayleigh模型推广到有质量交换的情形。通过数值计算,获得稳定平衡半径,以及它与驱动声压的相关性。结果表明:在低声压驱动下,气泡稳定平衡半径随驱动声压增大而减小;而在高声压下,气泡稳定平衡半径随驱动声压增大而增大,稳定平衡半径-声压曲线存在一个转折点。     

声强度的测量及其应用

本文综述了声强度测量的简要发展历程及现状 ,以及它的多种应用 ,指出了其今后发展的重点     

液体工业规模声处理中空化气泡的测量

工业规模液体内的声处理应用越来越多地得到国内外声学工作者的关注。一般认为,液体内声处理的机理是声空化,因此要扩大声处理的规模,应把研究的重点放在声空化的优化,而不是一味提高声能输入。而对声空化优化的前提则需要找到简单易行、生产上可用的空化测量方法。回顾了声空化检测、测量方法,分析比较后认为:实时谱分析方法更适用于大规模液体声处理的空化测量,需加大力度深入研究。     

参量阵及其在水声工程中的应用进展

参量阵技术因其可以在小的基阵尺寸下获得低频窄波束,且波束无旁瓣,并容易获得较大的信号带宽,从上个世纪60年代起获得了广泛的关注和深入的研究,并且在水声工程和超声成像领域获得了比较广泛的应用。文章介绍了参量阵产生次级声场的基本原理、参量阵声场的特点以及相关的物理和数学模型,回顾了参量阵技术在水声工程中的主要应用历史,特别指出了其最成功的应用是高分辨率海底底层剖面仪,因为这个应用最大限度地回避了参量阵技术面临的两个主要问题：转换效率低因而差频声源级不高,以及实现多波束困难因而探测效率较低,并从物理和工程角度深入探讨了这两个问题,提出了进一步研究的重点和对未来应用的展望。     

改性膨润土及其在环保方面的应用

本文综述了膨润土的改性及其近年来在环境保护方面的应用     

索引调制在水声通信中的应用及其研究进展

水声通信系统具有带宽受限和功率受限的显著特点。索引调制(Index Modulation, IM)技术在提高频谱效率、能源效率以及降低系统复杂度方面展现出了巨大潜力。因此,在过去的几年中,索引调制技术在水声通信中得到了广泛的应用,引起了国内外学者的普遍关注,有望成为高速水声通信系统的一个极具潜能的候选方案。文章聚焦于索引调制相关技术在水声通信中的应用,并对其性能进行分析,总结其研究进展。     

An application of fast multipole method in analyzing acoustic filters

Abstract

The purpose of this study is to investigate the acoustic performance of mufflers. As a numerical scheme for analyzing an acoustic filter, the boundary element method is more suitable than are domain methods, such as the finite element method, which has to mesh the domain. However, the coefficient matrices established by the boundary element method are full and often non‐symmetrical. In order to decrease the computational time required, the fast multipole method has been applied. The fast multipole method, when compared with the boundary element method, reduces CPU time from an order of N² to Nlog^γ N, where N is the number of unknowns and γ is a constant. This study focused on the different geometries of plates within simple expansion acoustic filters. Numerical analysis demonstrates that the transmission loss at a particular frequency performance is better when employing a simple expansion acoustic filter with plates.     

浅海信道有效声速估计及其在水声定位中的应用

提出了基于本征声线视在搜索的浅海信道有效声速估计方法。在给定海面海底及垂直声速分布条件下,该方法能快速准确地估计浅海信道中任意两点的有效声速以及有效声速空间分布物理图像。因该方法采用本征声线视在搜索思想,计算量大为减小,易于实际工程应用。随后探讨了其在长基线水声定位解算中的应用。海试与应用结果表明,该方法可以提高长基线定位系统对浅海信道复杂水文的适应能力。