超聲懸浮是利用超聲波的非線性效應(yīng)產(chǎn)生聲輻射力實(shí)現(xiàn)物體懸浮的獨(dú)特技術(shù).由于避免了與固體表面的接觸,聲懸浮技術(shù)特別適用于對(duì)液體樣品的無容器操縱,被廣泛應(yīng)用于液滴動(dòng)力學(xué)研究以及基于液滴的微生化反應(yīng)與分析.本文簡(jiǎn)要介紹了聲懸浮的基本原理和主要技術(shù),綜述了聲懸浮液滴動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀,包括液滴的平衡形狀、振蕩、失穩(wěn)以及內(nèi)外部流動(dòng),討論了利用聲懸浮技術(shù)對(duì)液滴進(jìn)行操縱的若干方法.本文還總結(jié)了聲懸浮技術(shù)的主要應(yīng)用,提出了聲懸浮的若干未來研究方向. 

【文章來源】：中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2020,50(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：32 頁

【部分圖文】：

(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)溴氣的超聲懸浮.(a)穩(wěn)定聲場(chǎng)中低溫氣體豎直方向的懸浮;(b)聲場(chǎng)中低溫氣體的溫度場(chǎng);(c)低溫溴氣在水平方向懸浮.圖片來源文獻(xiàn)[4],已獲得使用授權(quán)

從式(12)可以看出,采用Gor’kov方法通過計(jì)算聲場(chǎng)分布便可確定小球的聲勢(shì)能,這為求解任意聲場(chǎng)與小球的相互作用提供了便利.在平面駐波情況下,Gor’kov得到小球所受的聲輻射力為將懸浮小球近似剛性球處理時(shí),式(13)與King得到的式(11)完全等價(jià).

Andrade和Adamowski[39]用有限元方法計(jì)算了聲輻射壓,并分別與直接計(jì)算和Gov’kov勢(shì)法計(jì)算的聲輻射壓結(jié)果相比較,得出當(dāng)懸浮小球的半徑達(dá)到聲波長的10%時(shí),用Gor’kov勢(shì)法計(jì)算的聲輻射壓值結(jié)果明顯偏離實(shí)際值.因此,Gor’kov勢(shì)法只適用于懸浮物的尺寸遠(yuǎn)小于聲波長的情況.另外,以往的研究多是針對(duì)聲場(chǎng)中的球形物體,尤其是Gor’kov的理論中得到的Gor’kov勢(shì)只適用于聲場(chǎng)中的球形物體.近些年,研究者對(duì)其他形狀物體所受的聲輻射力進(jìn)行了深入研究,Mitri[4 0]利用有限波列展開法研究了聲駐波場(chǎng)中橢圓柱體所受的聲輻射力與其尺寸的關(guān)系,理論計(jì)算表明,橢圓柱體所受的聲輻射力隨著其尺寸的增大而增大.2.3 聲場(chǎng)的計(jì)算與測(cè)量

【參考文獻(xiàn)】：
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