黄超的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/westcotthc BBB

博文

空泡坍塌总是产生激波吗?

已有 3400 次阅读 2012-2-8 19:45 |个人分类:学习心得|系统分类:科研笔记|关键词:气泡,激波,空泡| 空泡, 激波, 气泡

曾经看到一篇讨论如题的文章:Are shock fronts always present in pressure waves radiated by cavitation bubbles?
为了论证这个命题,作者进行了电火花空泡实验,得到了一些结果:当相对压力Pzp1>90时,空泡坍塌产生的压力波头的上升很急剧,大约不到1us,而当Pzp1<90时,形成的压力波头上升较平缓,已经不再具有激波的特征。在排除了测试仪器精度的因素后,作者没有进一步给出对这种现象的解释。


这里发表一点自己尚不成熟的看法。
气泡坍塌后的回弹实际上是一个先加速再减速的过程(这个现象在计算Rayleigh公式的数值解时,时间步取很小的情况下可以很容易看到),其临界点应该就是压力平衡的时刻,前一个阶段所经历的时间相当短暂,在水中形成压缩波。
当气泡的强度较大时,气泡坍塌较剧烈,加速阶段的时间较长,根据特征线理论,压缩波汇聚将形成激波;而当气泡的强度较小时,这个加速的时间较短,激波来不及行成,是不是可能导致波头上升较缓慢呢?
另一方面,气泡的坍塌和回弹过程中,RT不稳定性也起着很大的影响,气泡的主要能量损失都是在这里消耗的,因此可以看到强度大的气泡形成的激波衰减得更快,形成很陡峭的冲击波头,而强度小的气泡形成的压力波则衰减较缓慢。


Figures are cited from Karel Vokurka's report.



http://blog.sciencenet.cn/blog-220969-535456.html

上一篇:气泡动力学研究方法及进展 Part 4

1 crossludo

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2020-2-28 01:50

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部