使用直接数值模拟技术研究两个声耦合气泡的跃迁频率

关于两个声学相互作用气泡“跃迁频率”的理论结果已通过数值方法得到验证。Ida [Phys. Lett. A 297 (2002) 210] 提供的理论预测每个气泡存在三个跃迁频率，每个跃迁频率对应气泡脉动与外部声场之间的相位差为 $\pi /2$，而先前的理论仅预测了两个导致这种相移的固有频率。即，三个跃迁频率中的两个对应于固有频率，而剩余的一个则不对应。在随后的论文 [M. Ida, Phys. Rev. E 67 (2003) 056617] 中，理论上表明，除固有频率外的跃迁频率可能导致脉动气泡之间作用的次级Bjerknes力的符号反转。在本研究中，我们采用直接数值模拟技术，该技术使用带有表面张力项的可压缩Navier-Stokes方程作为控制方程，通过观察两个耦合气泡的脉动幅度和移动方向（两者都随驱动频率的变化而变化）来研究其跃迁频率。数值结果再现了最近的理论预测，验证了不对应于固有频率的跃迁频率的存在。