多气泡非线性振动的声场特性研究

摘要

本文对水中多气泡的空化现象进行数值模拟.考虑了气泡之间相互的声辐射作用,通过求解耦合的气泡动力学方程及非线性声波方程,对多气泡非线性振动的声场特性进行了理论上的研究.结果表明,在所用模拟条件下,气泡的非线性振动会使声场表现出与线性振动时明显不同的行为.同时,随着驱动声压幅值的增大,环境中相对声强的上升存在某一阈值,随着气泡数的增加,阈值逐渐降低,振幅超过阈值之后,相对声强的上升速度极快.此外,过高的气泡数密度亦会对气泡自身的动力学行为产生一定影响.