声致发光气泡的瑞利-普莱斯特动力学分析
chao-dyn
2017-05-17 v2 混沌动力学
流体动力学
摘要
最近的研究表明，单气泡声致发光 (SBSL) 的许多特征，尤其是 SBSL 强度和稳定性对实验参数的依赖，都可以在流体力学方法中得到解释。更具体地说，许多重要性质已经从气泡壁动力学的分析中推导得出。这一动力学便利地由瑞利-普莱斯特 (RP) 方程描述。在本文中，我们对 RP 动力学推导了解析近似以及参数依赖性的解析律。这些结果包括：(i) SL 临界阈值的表达式，(ii) 气泡环境半径从扩散不稳定到稳定平衡的过渡的解析解释（不稳定和稳定声致发光），以及 (iii) 对 RP 方程共振结构的详细理解。发现声致发光发射的阈值在表面张力放大后，将偏移到更大的气泡半径和更大的驱动压力，而即使液体粘度发生显著变化，也几乎不影响该阈值。由于较大的粘度有助于抑制气泡的表面振荡，我们得出结论，理想的用于剧烈坍塌的液体应具有小表面张力和大粘度，尽管过大的粘度（超过水的粘度 40 倍）仍会再次阻止坍塌。
引用
@article{arxiv.chao-dyn/9805016,
title = {Analysis of Rayleigh-Plesset dynamics for sonoluminescing bubbles},
author = {Sascha Hilgenfeldt and Michael P. Brenner and Siegfried Grossmann and Detlef Lohse},
journal= {arXiv preprint arXiv:chao-dyn/9805016},
year = {2017}
}
备注
41 pages, 21 eps and ps figures; LaTeX stylefiles replaced because the PostScript file produced at the archive had misplaced and misscaled figures