朝向声学系统中空化阈值的普适描述

传统上，空化的发生对于水动力空化情形被关联到流速与压力梯度之比，或蒸气压与表面张力的某种组合。然而，对于由声波诱导空化的情形，这两种表述都与实验数据存在较大偏差。本研究旨在为此类情形确定一个更合适的空化阈值。本工作采用的方法结合了高速相机可视化与 hydrophone 直接测量。所收集的数据证实，对于以高频为特征的声学系统，蒸气压并非空化发生的恰当指标。蒸气压无法预测声学系统中起始空化的主要原因，在于它们非常迅速地演化为强压力梯度，而传统模型所用的准静态假设不成立。相反，系统演化为一个亚稳态 [Brennen, 2013]，其中液体表现出弹性行为并能承受负压力。我们定义了一个考虑液体抗拉强度的新空化数。并提出了一种声学类比，以相同框架描述一种脉冲空化现象。