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气体气泡非对称振荡产生的声微流的数学建模

流体动力学 2025-05-14 v1

摘要

针对气体气泡经历非对称振荡的情况,发展了气泡诱导声微流的精确解。该建模基于将无旋的一阶和二阶涡量场分解为经向分量和环向分量。结果适用于小振幅气泡振荡,且不对粘性边界层厚度 (2ν/ω)1/2(2{\nu}/{\omega})^{1/2} 与气泡半径的相对大小加以限制。气泡界面的非球形畸变在球谐函数 Ynm(θ,ϕ){Y_n^m}({\theta},{\phi})(阶数 nn,次数 mm)集合上展开。该理论描述了由非球形振荡 (n,±m)(n,{\pm}m) 产生的稳态流,其发生频率与球形振荡不同,如参数激励表面振荡的情况。三维流场模式得以揭示,以及与不同非对称振荡相关的特定流动特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.10222,
  title  = {Mathematical modelling for acoustic microstreaming produced by a gas bubble undergoing asymmetric oscillations},
  author = {Claude Inserra and Cyril Mauger and Philippe Blanc-Benon and Alexander A. Doinikov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.10222},
  year   = {2025}
}