Characterization of an acoustic cavitation bubble structure at 230 kHz
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]
本文建立了将泡泡–泡泡相互作用加入 Keller–Miksis 方程的耦合模型,定量模拟了超声场中单泡与云状泡群的振荡特性,指出泡群耦合强度 S 与初始半径 R0 决定了亚谐阈值与稳定空化出现区域,且在薄液层中大量气泡同时塌缩产生的微射流/冲击压力(可达数百至上千 MPa)可解释实验中早期形成的“坑环”与大面积侵蚀现象 [page::8].
本文提出一种基于短曝光高速成像与单泡球形振荡模型(Gilmore 模型)的统计反演方法,能从观测到的瞬时半径分布反推出泡沫的平衡半径分布,并可就地反演局部声压(示例拟合得到 p_ac ≈122.5 kPa);对三类气泡结构(filaments、clusters、acoustically cavitated jet)测得的平衡半径集中在约2–4 μm,但各结构在中、大尺寸泡的相对丰度存在显著差异(cluster 更偏中等尺寸,filament 含更多极小与若干较大泡,jet 含较少大泡),且观测到 cluster 与 jet 合并时尺寸分布逐步过渡,验证了方法的一致性与局部分辨能力 [page::2][page::10]
本文通过聚焦高频脉冲超声声学方法,系统比较了超纯水与溶解氧/氮水样的空化发生概率与拉伸强度,结果表明:在相同温度下,溶解气体浓度越高水的拉伸强度越小,从而促进空化;在相同浓度与温度下,溶解氧较溶解氮更显著地降低拉伸强度,且概率曲线的陡峭度随气体浓度增加而减小,这些结论由多组概率-压力曲线拟合与温度扫描数据支持 [page::1][page::5][page::7]
本综述系统回顾了超声处理油泥的作用机理(空化、冲击波、热效应与自由基氧化)、工业化应用及其与热化学清洗、AOP、提取及多工艺联用的协同增效路径,指出超声作为预处理可显著提升脱水与回收率,但能耗、参数优化与二次污染控制仍为产业化推广的关键挑战 [page::2][page::12]
本文综述了表征空化强度的三种声学方法(主动、被动、自感测),比较了各方法的原理、优缺点及适用场景,并指出由于噪声频谱复杂、频谱成分难以唯一归因,推荐通过对完整真实空化噪声谱在全频域积分来估算总空化噪声强度,从而避免人为不准确的滤波分离方法[page::0][page::4]
本文建立了同时考虑液体可压缩性、相变与气泡迁移的统一理论模型,给出可简化为Keller–Miksis和Rayleigh–Plesset形式的振荡与迁移方程,并通过多类实验(自由场、边界邻近、多气泡)验证模型精度;研究表明气泡能量损失随Mach数与初始蒸汽比例上升而增大,蒸汽不仅通过相变直接耗能,还会加剧塌缩从而增强声辐射能量输出 [page::5][page::21].
本综述系统梳理了超声在矿物浮选中的三类关键作用:瞬态空化引起的表面清洁与化学效应、稳定空化导致的微小气泡生成及聚集效应,以及声辐射力引起的颗粒/气泡定向运动与聚集,并讨论了不同频段、设备(喇叭型、板型、聚焦型)和处理方式(预处理 UPT 与同步处理 UST)对浮选回收与选择性的影响;文中给出实验观测与阈值/共振半径理论图示,指出在中高频段稳定空化与声辐射力对细粒回收和聚集浮选的潜力尚未充分研究,为未来研究指明方向 [page::0][page::4][page::2].
本研究通过一维数值模型系统评估了热传导、质量传输(蒸发/凝结)与化学反应热对声空化气泡动力学(温度、压力、膨胀/塌陷比)在不同初始半径、声强与频率条件下的影响,发现存在一组“最敏感”初始半径区间使三类能量项作用最显著;热传导在低声强或高频下占优,而在较高声强/低频条件下,质量传输(蒸发凝结)变为主导;化学反应放热/吸热亦显著改变峰值温度/压力 [page::10].
本综述系统归纳了超声(主要通过空化效应)在固液吸附/解吸中的机理与应用,结论包括:超声能显著提升传质速率和吸附/解吸速率、在多项实例中提高活性炭等吸附剂的表面积与吸附容量,并可作为低温/溶剂替代的再生方法,效果受超声功率、频率、处理时间和温度等参数显著影响 [page::28].
本报告基于华泰金工构建的“全频段量价融合因子”,展示了因子在全A与中证1000/中证500增强组合上的显著超额表现,并介绍了以大模型增强文本特征的LLM‑FADT选股方法与行业/主题/概念轮动模型的实证结果;主要发现包括:全频段融合因子今年以来相对全A等权超额20.94%,AI中证1000增强组合今年以来超额22.87%;LLM‑FADT文本组合今年超额4.6%、回测年化28.54%;行业轮动与主题轮动模型亦取得稳健超额表现 [page::0][page::1]
本报告基于截至11月底被动指数产品规模与已公布调样名单,估算了12月15日中证体系等一批A股指数定期调样对成分股的净资金流与流动性冲击,测算显示若干只个股预计将出现超过50亿元的净流入或超过20亿元的净流出,并有若干小盘或成交偏低个股的冲击系数超10倍,提示事件性流动性风险与交易机会并存 [page::0][page::1][page::4]
本报告基于高频价格与市场数据,判断近期通胀回升是导致国内债市承压的主要因素之一,国内10年期国债收益率短线突破1.85%后回落,同时美债10年接近4%关键位并受美财政与消费因素影响,若实际经济增长保持韧性,则收益率上行对经济影响可控;报告并结合农产品、工业品与大宗商品价格变化评估通胀传导路径与债市风险 [page::0]