超声作用下水中微气泡的运动特性

摘要

超声促晶过程中,水或溶液中气体微泡的运动特性对结晶过程具有重要影响.建立了水中单个气泡的运动方程,讨论了各种力学因子和气泡粒径对单气泡上浮的影响；重点研究了气泡在外加超声波作用下,气泡粒径的变化规律以及气泡的运动特性.研究结果表明:静水中气泡的上浮速度随时间增加而逐渐增大,上浮初始阶段必须考虑由于加速度所引起的虚拟质量力和Basset力对上浮速度的影响；气泡上浮过程中其粒径越大则上浮速度越大；超声作用下,声压梯度力对气泡运动速度的影响强于其他力学影响因子,其速度变化与超声波发生规律一致；当气泡的初始位置处于超声场的不同位置处,气泡运动的方向相异,气泡具有上下两个方向的位移变化.