非线性吸收的热粘性流体中时间反转脉冲的振幅衰减

摘要

无损介质中的线性波动方程在时间上是可逆的 ,换言之 ,对于每个解p( x,t)都存在一个关于时间对称的真实解 p ( x,-t)。分析表明 ,时间反转同样适合于无损非线性波动方程。然而当存在损耗时 ,这两种情形都不再遵守时间反转不变性。考虑到非线性的传播损耗不容忽视 ;同时它们是避免出现多值波形的必要条件。对非线性波动方程的进一步分析显示 ,即使对于无损耗非线性声波 ,对波列单元上的时间反转信号的放大仍然会导致时间反转不变性的损失。本文用数字模拟技术描述了在一种能量吸收性的流体介质中 ,非线性对有效聚焦的性能的影响 ,此时时间反转系统只就一个目标进行聚焦。我们同时考虑了反向传播脉冲的振幅与到达时间这两个因素。数值模拟结果证实 ,波列上 (伴随能量吸收的 )产生的谐波与振幅放大对时间反转系统形成高强度重建声场带来了不利影响。