Comparison of frequency domain and time domain methods for the numerical simulation of contactless ultrasonic cavitation
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摘要
本论文比较了两种数值模拟无接触超声空化的主流方法——基于频域的非线性Helmholtz模型与时域的Caflisch方程模型。研究开发了一种新型高效的时域算法“flipRdot”以提升泡沫动力学模拟的计算效率，同时提出一种改进的频域模型实现了电磁诱导Lorentz力与非线性声学耦合。结果表明，频域模型适合快速频率扫描确定谐振状态，但无法捕捉空化间歇现象；时域模型能反映间歇性空化并与实验观测吻合。两种模型均应用于模拟顶部电磁感应线圈与传统浸入式声叉的声场，揭示两者声压分布及空化机制的差异，为无接触式超声处理提供了理论基础和数值工具[page::0][page::1][page::3][page::4][page::5][page::7][page::8][page::9]
