本文提出并实验验证了一种高强度超声空化清洗（HIUC）装置，通过在圆柱罐侧壁布置四组浸入式换能器实现声波几何聚焦，产生显著的亚谐波信号并在罐中心形成强烈的惯性空化区，从而能够去除金属增材制造（AM）件表面的部分熔融附着粉末，而这是常规超声清洗无法实现的（质量损失在相同工况下HIUC为28.87 mg vs 常规9.83 mg）[page::0][page::6][page::7]
基于相位多普勒粒子分析(PDPA)的实验研究，报告了20 kHz超声探头下气蚀气泡的速度、尺寸与体积流率的轴向与径向剖面，发现气泡径向分布与湍流圆柱喷流相似；气泡平均直径在远离底部处约为10 μm，超声功率升高使平均速度近线性增长且体积流率线性增加，而Sauter直径随功率在低区较大后随功率增大收敛至约10 μm，为声流和气泡破裂/聚并平衡的结果 [page::0][page::3][page::5][page::7][page::8]
本论文通过数值模拟研究了液体深度(0–10 m)对超声驱动空化气泡塌陷时内部最大温度与压力的影响，发现在深度增大时Tmax与pmax显著下降；超声波随深度的衰减在总体减弱效应中贡献可达约47%（Tmax）与79%（pmax），且该效应在高频(≈1000 kHz)、低温(≈10 °C)和中等入射强度(≈2 W/cm2)下最显著 [page::12][page::4].
本研究测定了22–4880 kHz范围内气蚀（cavitation）、化学效应（KI氧化）与机械效应（铝箔侵蚀）的声压阈值，结果表明三类阈值随频率上升而增大，化学效应阈值在整个频段接近气蚀阈值，而机械效应阈值在低频（≤98 kHz）接近气蚀阈值但在高频显著高于气蚀阈值，这为声学超声清洗与声化学反应的安全与效率界定提供了频率依赖性的量化基准 [page::5].
本研究基于Keller–Miksis模型与Pearson相关性分析，量化了表面张力、黏性、气体与壁面压力及驱动声压等五类特征压力与气泡半径、振速、加速度之间的耦合关系，发现黏性项对振速影响最大、表面张力与半径振荡高度相关，驱动声压与半径振荡呈显著正相关；并给出环境压力与频率分别与特征半径的线性关系（R^2≈0.98和0.97），为声空化与声致化学应用提供理论参考 [page::1][page::8].
本文提出并验证了基于表面润湿性差异实现选择性气泡异质成核的方案：高接触角（疏水）区域显著降低成核能垒，从而在超声稀薄阶段优先发生空化打击并形成微坑/泡沫状金属结构；温度与超声强度会加速该过程并最终使两类区域都受影响，实验与能垒模型（ΔE ∝ σ^3/P^2·g(θ)）定性一致 [page::6][page::1].
基于耦合气泡动力学（Keller–Miksis 方程）与气相化学动力学（25/73 可逆反应机理），本文通过数值模拟研究了声空化条件下水声解制氢的机理与工艺参数影响，发现单泡 H2 产率随超声频率显著下降、氩气饱和明显优于空气且在高频下差异更大、声强提高显著增加产率且在高频区增强效果更明显，并指出存在约 30℃ 的液体温度最优点以最大化 H2 产率 [page::0]
本研究通过高帧率成像与定量清洁效率(PRE)评估，比较了超声场中含气（gas）与含蒸汽（vapor）空化泡的清洁机理与效果，发现：含气泡以较温和且长期的振荡/迁移方式在其轨迹附近逐步去除弱附着污染物，而蒸汽泡通过短时剧烈塌陷产生大面积瞬时清洁，能去除强附着污染物；此外，疏水表面上含气泡迁移受接触线钉扎而失效，因此疏水表面更依赖蒸汽泡清洁，本结论基于高速影像观察与不同声压下的PRE曲线对比得出 [page::2][page::3][page::4].
本研究用高频高速摄影系统与可控气泡释放装置，系统实验并分析了空化气泡在壁面及邻近气泡作用下的塌缩方向与强度，发现气泡数量与近距离气泡合并形成气态空化泡会显著减弱塌缩强度并降低塌缩噪声峰值，为充气缓蚀设计提供实验依据 [page::11]
本研究通过控制溶解氧(φDO=1.18–18.30 mg·L−1)并在20 kHz超声场下进行振动加速侵蚀试验，发现随溶解气体含量增加，工件300 min质量损失先增后减，并在半饱和(φDO≈4.00 mg·L−1)时达到最大侵蚀，超饱和条件下微气泡形成导致侵蚀缓解[page::1][page::5]。理论结合各向异性气泡塌缩的能量耗散与经典成核理论，提出了四种主导政权：均相成核、蒸汽型(VB)成核、气体型(GB)成核与超声诱导微气泡(MB)形成，以解释不同φDA区间下侵蚀加剧或缓解的机理及其工程意义[page::6][page::8][page::10]。
本文利用可在高温下工作的专用cavitometer，结合高速影像与频谱分析，系统比较了水、甘油、乙醇三种透明液体在20 kHz超声作用下的空化结构演化与声学发射，发现不同物性（粘度、表面张力、饱和蒸气压等）决定了空化形态和谱特征，并通过无量纲分析及频谱对比证明水与熔融铝在空化行为上最为相近，可作为其透明模型介质以便外推至金属熔体工况中应用 [page::0][page::6][page::8][page::9]
本文以平坦液–液界面为研究对象，通过激光致空化与高速成像系统，系统测量并比较了两种不同密度硅油/水界面下的喷射相关参数（气泡中心位移、喷射穿透气泡长度、反弹气泡尺寸），结果显示这些喷射参数随各向异性参数ζ增大而增强，且两界面喷射参数的比值与对应ζ的比值大致一致，为界面对空化喷射动力学的量化理解提供了实证依据 [page::6]
本研究在230 kHz超声场中系统表征了一个部分发展型驻波气泡结构，识别出两类气泡群：大于线性谐振尺寸的环状上升气泡和近/小于谐振尺寸的快速流束气泡，并通过高帧率成像、有限元声场计算、声光成像与表面清洁试验量化了其空间分布、振荡/位移特性及清洁潜力 [page::0]
本文系统研究单频与双频声场下声空化气泡的尺寸、聚并（coalescence）、寿命及坍塌温度，发现双频（低频+高频）同步脉冲能显著提高气泡密度与协同声化学活性且延长气泡寿命，但同时降低有效坍塌温度；当低频以连续波施加时则抑制聚并并使气泡尺寸减小，以上结论基于脉冲间隔－光放（SCL）与表面吸附/聚并测量、甲基自由基重组法测温以及SL谱学证据综合得出 [page::5].
本综述系统评估了声学和水力空化反应器在化学工艺放大与强化中的机理、装置设计与操作参数优化，比较表明水力空化在能效与工业化可扩展性上优于声学空化，并以酯交换（生物柴油制备）为案例展示了空化显著缩短反应时间并提高产率的实际效果 [page::0][page::9][page::10]
本文综述了薄液层中空化的产生方式（冲击/激光/电火花/水力/超声等）、动力学与数值研究，强调薄层约束下空化云呈现独特宏观结构（点状、盘状、杆状、烟囱状）、表面张力类行为与记忆效应，并讨论在侵蚀、超声加工与清洗等应用中的影响与未来研究方向 [page::0][page::5][page::6][page::7]
本论文提出并实现了一种包含声场修正的Rayleigh–Plesset方程与温度依赖Tait状态方程的数值模型，用以模拟超声空化中气穴演化、体积与压脉动并与实验对比验证（约90%准确率）；研究表明主塌缩在次谐周期产生高压决定中心凹深，而振动周期内的二次塌缩在边缘产生环形最大凹深；气穴特性随间隙（0.5、1.0、2.0 mm）显著变化，1.0 mm 时的累计损伤最严重（质量损失峰值约5.1 mg）。[page::10][page::3][page::9]
本研究基于被动空化检测（PCD）提出并量化了“空化剂量”指标，系统考察了声学驱动功率、照射时长、溶解气体含量、温度与清洗剂浓度对超声清洗槽内空化活性的影响，发现：功率、气体含量和清洗剂可增强空化但在高值时出现饱和或下降；长时间照射及高功率下空化不稳定；温度效应与声强相关（低功率下随温度升高而增强，高功率下先增后降），并强调各参数间存在显著耦合效应 [page::4].
本文提出并验证了一种带可调表面张力项的热双分布函数格子Boltzmann模型，用于研究高密度比、宽粘度比下气泡的热力学演化。模型通过D2定律、Young–Laplace定律和修正的二维Rayleigh–Plesset方程验证，首次在数值模拟中扩展到表面张力比达25的范围并发现：增大表面张力抑制气泡最大生长半径但增强坍塌时的压力、速度与温升，且气泡最大半径近似与初始输入能量线性相关 [page::1][page::12][page::14].
本研究建立简化理论模型并结合实验，分析了超声空化冲击抛光中声场传播、气泡动力学与间隙(standoff distance)的耦合关系，发现对于固定振幅存在一个最优间隙（约等于气泡最大半径的两倍）可使表面塑性变形/侵蚀最大；实验在不同振幅下验证了最优间隙随振幅增加而增大的趋势（例如：30、35、40、45 μm 对应约 0.6、0.7、0.7、0.8 mm）[page::0][page::5]
