靠近固体墙壁的气泡集群的声波腔动力学:一个多相晶格的博尔兹曼方法
Yu Yang1, Juan Tu2, Minglei Shan3
1College of Information Science and Technology & Artificial Intelligence, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China; Institute of acoustic of Nanjing University, Nanjing 210093, China.
这项研究使用多放松时间格子博尔茨曼法 (MRT-LBM) 模拟墙壁附近的洞腔气泡集群. 研究结果显示,靠近边界和特定的声频/振幅显著影响了化效应.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 声学 声学 在声学方面
- 计算物理 计算物理
背景情况:
- 声波腔化对于许多应用来说至关重要.
- 了解边界附近的气泡集群动态是复杂的.
- 需要模拟方法来探索这些现象.
研究的目的:
- 模拟墙壁附近的洞穴气泡集群动态.
- 调查声学参数和气泡位置的影响.
- 为了提供对声波化现象的见解.
主要方法:
- 模拟的多放松时间格子博尔兹曼法 (MRT-LBM).
- 通过热力学一致性,网格独立性和K-M方程进行验证.
- 分析气泡集群位置,声频,振幅和气泡数.
主要成果:
- 气泡集群靠近墙壁加剧了洞穴效应,增加了墙壁压力和喷气速度.
- 低频率促进泡崩;高频率提高喷射速度,但削弱压力波.
- 更高的振幅增加了喷射速度,但降低了墙壁压力;频率和振幅是平衡效应的关键.
结论:
- MRT-LBM对于模拟腔化泡动态是有效的.
- 气泡集群位置和声学参数极大地影响了洞穴强度.
- 优化声频和振幅可以增强化应用.
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