空化气泡和气泡簇的时延声学相互作用建模

我们提出了一种低维建模方法，基于准声学假设来模拟空化气泡的动力学、声发射和相互作用。这种准声学假设考虑了气泡周围介质的可压缩性及其有限声速，即气泡发射的声波势沿出射特征线传播。有了这些要素，我们得到了一组描述径向气泡动力学以及由此产生的声发射和气泡-气泡相互作用的一致方程组，其精度达到马赫数的一阶。通过若干代表性测试案例验证了该模型，包括多个相互作用气泡的共振行为以及稠密单分散和多分散气泡簇对环境压力变化的响应。结果显示与文献报道的结果吻合良好。观察到与声波有限传播速度相关的差异在稠密气泡簇中的压力驱动气泡动力学以及环境压力变化引发的空化起始中最为显著。