尾流中多气泡模型及有限元分析

舰船尾流的声学特性主要由分布其中的气泡声学特性决定。分析尾流中气泡的分布,根据气泡的数密度及半径分布,建立了尾流中双气泡的结构模型,并在此基础上,利用有限元方法和分析软件建立了尾流中多气泡的有限元模型,分析模型在周期变化载荷作用下的压力分布和结点位移变化,模拟气泡在尾流中的环境,引入点声源主动入射下的声场分析,模拟尾流在实验室条件下的主动声特性,从而综合得到舰船尾流的主动声特性。     

声致发光技术进展与应用前景

声致发光现象是指当液体受到强大声波作用时,液体中会产生一种"声空化"现象。即在液体中产生气泡,气泡瞬间缩小到一个非常小的体积,在此过程中会发出瞬间闪光并伴随释放大量的热量。声致发光作为声学和光学的交叉学科引起了很多人的兴趣。本文对声致发光这种奇特的现象进行系统评述,讨论声致发光的几种机理,介绍单泡声致发光和多泡声致发光的研究进展以及各领域最新研究成果,并对声致发光未来的发展及应用前景作出展望。     

聚焦超声在脱气水声场中的多泡分布与声致发光研究

为明确多泡空化在高强度聚焦超声（High intensity focused ultrasound,HIFU）治疗中焦前区、焦后区的副作用,进一步优化HIFU治疗,本文在不同声强下利用高速摄像系统与数字相机拍摄聚焦超声在脱气水声场中的多泡及多泡声致发光（Multi-bubble sonoluminescence,MBSL）的空间分布,通过被动空化检测（Passive cavitation detection,PCD）技术和光电倍增管（Photomultiplier tube,PMT）系统检测多泡空化特征及声场整体发光强度。研究表明：当声强较低时（如3 047 W/cm²）,气泡以驻波场模式分布;随着声强的提高,焦点处出现向焦后方生长的气泡群,3~6 MHz宽带噪声增幅明显,同时MBSL最先出现在焦前区,并向换能器表面扩大,声场整体发光强度与声强成正比;当声强足够高时（如21 328 W/cm²）,焦点处空化泡群剧烈坍缩的同时可见椭球形光斑,嘶嘶声不断,气泡的聚集大大降低了声场的相对发光强度。     

微孔电极中微孔参数对电声特性的影响

为研究等离子体震源的电声特性随孔特性的变化，采用微孔电极放电，通过电压和电流探头测量负载电特性，阴影成像法和高速相机记录气泡脉动特征，水听器测量声脉冲，主要研究了不同微孔间距和数目下的电特性、气泡脉动和声特性。结果表明，随着微孔间距的增加，负载电压和能量不变，而负载电流和功率却在增加。另外，声脉冲幅值随着间距的增加出现了先上升再下降的趋势，最大可达到148.8 kPa；当孔数增加时，负载的峰值电压和电流虽然减少，但气泡声脉冲数增加，致使直达波的峰值增大。因此，增加孔数对提高微孔电极放电声脉冲的峰值是有利的。