一个亚毫米气泡的参数激发的形状扭曲
1Department of Applied Mathematics, School of Mathematics and Physics, Xi'an Jiaotong-Liverpool University, 111 Ren Ai Road, Dushu Lake Higher Education Town, Suzhou, Jiangsu, 215123, People's Republic of China.
The Journal of the Acoustical Society of America
|July 1, 2024
概括
参数激发的表面不稳定性可以导致气泡中的有限幅度形状扭曲. 这项研究证明了由这些不稳定性驱动的泡自推力,特别是在更高的驱动幅度下.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 声学 声学 在声学方面
- 非线性动力学是一种非线性动力学.
背景情况:
- 液体中的气泡在受到外部场的影响时会受到表面不稳定的影响.
- 参数激发可以导致复杂的泡动态,包括形状扭曲.
- 了解这些现象对于涉及泡操纵的应用至关重要.
研究的目的:
- 为了研究水中的气泡的有限振幅形状扭曲.
- 分析参数激发的表面不稳定性的影响.
- 为了模拟泡振荡,转换和自我推进.
主要方法:
- 使用非线性合式方程系统.
- 集成的第三级形状模式交互.
- 包括粘性,热和压缩效应.
- 在不限制振荡大小的情况下模拟轴对称几何.
主要成果:
- 通过参数刺激证明了持续的,有限的振幅,周期性的形状变形.
- 显示奇形模式激发导致线性气泡自推力.
- 在较高的驱动幅度下观察到多个形状模式的激发,导致复杂的变形和增加的自我推进.
结论:
- 参数激发可以诱导气泡中显著的形状扭曲和自我推进.
- 气泡自行推进与特定形状模式的激发有关.
- 在更高的驱动幅度上出现复杂的动态,为受控的泡运动提供了潜力.
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