空化泡在磁場環(huán)境下動(dòng)力學(xué)行為的研究對(duì)基于空化應(yīng)用的領(lǐng)域意義重大。為對(duì)磁場條件下流體中氣泡動(dòng)力學(xué)行為作全面理解,本文分別針對(duì)弱導(dǎo)電流體和強(qiáng)導(dǎo)電流體,基于不同的理論并利用不可壓縮流體的N-S方程,建立了在超聲場和磁場共同作用下弱導(dǎo)電流體—水和強(qiáng)導(dǎo)電流體—鎵中空化單泡的動(dòng)力學(xué)方程,并運(yùn)用四階-龍格庫塔方法數(shù)值研究了兩種流體中空化泡的磁場效應(yīng),數(shù)值研究工作如下:1)對(duì)弱導(dǎo)電流體—水中空化泡的磁場效應(yīng)進(jìn)行了研究。首先,從能量角度理論分析計(jì)算了磁場能有效抑制水中空泡振動(dòng)時(shí)的取值下限大小。其次,數(shù)值分析了不同磁場強(qiáng)度作用下水中空化泡的振動(dòng)過程。發(fā)現(xiàn)磁場對(duì)空化泡振動(dòng)抑制微弱,若要產(chǎn)生有效的影響,磁感應(yīng)強(qiáng)度至少應(yīng)大于0.5T;在強(qiáng)磁場下,磁場對(duì)氣泡的抑制作用明顯,且磁場對(duì)氣泡產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)的大小隨著磁場的增大而增大。2)對(duì)強(qiáng)導(dǎo)電流體—鎵中空化泡的磁場效應(yīng)進(jìn)行了研究。首先,數(shù)值研究了強(qiáng)磁場對(duì)鎵流體中氣泡振動(dòng)的阻尼效應(yīng)和磁場對(duì)氣泡聲致發(fā)光強(qiáng)度的影響。其次,對(duì)磁力作用項(xiàng)的性質(zhì)進(jìn)行了理論分析與數(shù)值模擬,揭示了磁場與氣泡作用可能的耦合機(jī)制。第三,考慮到數(shù)值計(jì)算量較大,為方便計(jì)算,對(duì)氣泡動(dòng)力學(xué)方程做了無量綱化,并基... 

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 磁場調(diào)控微泡運(yùn)動(dòng)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究目的、內(nèi)容及方法
第2章 水中空化單泡的磁場效應(yīng)
    2.1 物理模型
    2.2 數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 連續(xù)性方程
        2.2.2 動(dòng)量方程
        2.2.3 氣泡動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)
    2.3 數(shù)值方法
        2.3.1 龍格-庫塔方法
        2.3.2 四階龍格-庫塔方法流程圖
        2.3.3 空化泡運(yùn)動(dòng)方程的求解
    2.4 數(shù)值結(jié)果與分析
        2.4.1 有效磁場范圍估算
        2.4.2 磁場對(duì)水介質(zhì)中氣泡運(yùn)動(dòng)的影響
    2.5 小結(jié)
第3章 鎵流體中氣泡的磁場效應(yīng)
    3.1 物理模型
    3.2 數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 電磁力
        3.2.2 氣泡動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)
    3.3 數(shù)值方法
    3.4 數(shù)值結(jié)果與分析
        3.4.1 強(qiáng)磁場對(duì)鎵流體中氣泡振動(dòng)的阻尼效應(yīng)
        3.4.2 磁場對(duì)氣泡聲致發(fā)光強(qiáng)度的影響
        3.4.3 磁力作用項(xiàng)的性質(zhì)分析
        3.4.4 無量綱參數(shù)
        3.4.5 驅(qū)動(dòng)聲場對(duì)氣泡振動(dòng)穩(wěn)定性的影響
        3.4.6 磁場對(duì)氣泡非線性振動(dòng)穩(wěn)定性的影響
        3.4.7 磁場對(duì)泡內(nèi)溫度及泡內(nèi)氣壓的影響
        3.4.8 磁場對(duì)液體空化閾值的影響
    3.5 小結(jié)
第4章 總結(jié)與展望
    4.1 主要結(jié)論
    4.2 進(jìn)一步工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的科研成果及參加科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]移動(dòng)磁場作用下鋼液湍流的大渦模擬及氣液兩相流行為的研究[D]. 王芳.東北大學(xué) 2008

碩士論文
[1]磁性流體的宏觀動(dòng)力學(xué)模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 黃光平.蘇州大學(xué) 2008



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