本论文通过并行的高时效影像实验与COMSOL数值模拟，系统研究了超声频率（28/40 kHz）与换能器表面粗糙度（100 nm / 1 μm）对单泡寿命、多泡团行为及气泡尺寸分布的影响，发现40 kHz产生更多但更小的气泡，表面粗糙度会减小气泡平均直径并降低池温（约10 K），数值结果表明直径小于10 μm的气泡几乎不受声场作用，而大于50 μm的气泡可根据辐射势排布 [page::0][page::11]
综述了声空化在超声清洗中的物理作用（剪切力、微射流、微流动、冲击波）与化学作用（•OH、H•、H2O2 等强氧化/还原性物种），并结合实验展示：低频（≈20 kHz）空化在膜通量提升与病原体灭活中以机械剪切为主，而在水体有机污染物降解中，声化学生成的•OH 与 H2O2 与声频密度共同决定降解速率；论文还给出示例（如水杨酸、MCP、表面活性剂及 As(III) 氧化）并讨论了放大应用的能效与设备挑战 [page::0][page::4][page::6]
本文基于激光诱发单气泡实验和包含全可压缩、传热与相变的二维混相数值模型，系统研究了环境温度（20–80°C）对气泡最大/最小半径、坍塌时间、气泡内压与内温以及相变速率的影响，结果表明随温度升高最大半径与振荡周期增大、而气泡首次坍塌的峰值内压与内温显著下降（高温下气泡坍塌更“温和”），并通过质变数Beff将液体惯性与传热主导型坍塌机制进行了区分说明 [page::15].
本文通过水槽内水样的氧含量控制（煮沸、真空过滤、混配）与水下换能器/水听器测量，采用功率谱分离（线性成分在 f0±2.5 kHz 范围积分）来量化超声空化能量分布，发现去气（降低溶解气体）能显著提升空化强度与作用范围，但当溶解氧降至约4.32 mg/L以下时，由于空化核减少反而使空化效应略有下降，最佳氧含量范围约为3.17–5.02 mg/L，为兼顾强度与均匀性的工作区间 [page::6].
本文通过实验（3D-LDV）与基于COMSOL的瞬态声学-固体耦合有限元模型对比，验证了高功率超声换能器在管道内产生的声压与位移场可解释局部清洁现象，并指出模型可用于优化换能器阵列布局与激励参数以扩大清洁覆盖范围 [page::0][page::5][page::8]。
本文提出了一个声场—流体—结构耦合的多物理场数值模型，利用气泡增长半径与塌缩微射流速度作为耦合变量，定量考察超声频率/声压及原油粘度/密度对气泡生长、微射流强度与沉积物去除量的影响；结果表明：降低频率、提高声压能显著放大气泡生长并增强微射流，从而提升沉积物去除率，而原油粘度增大会抑制气泡生长与微射流强度，从而削弱清洗效果，工程尺度下单个0.5 MPa换能器的有效清洗半径约0.47–0.5 m，为储罐沉积物超声清洗的参数选择与布局提供了量化依据 [page::14].
本文结合理论模型与实验（化学发光/声场数值模拟），研究了小型圆柱声反应器中气泡动力学-流场耦合及其对声化学活性的影响，发现：在28.2 kHz激励下，反应器底部附近形成强烈声场热点，峰值与液深、容器直径及气泡含量高度相关；数值模型通过离散气泡尺寸谱与动量耦合再现了化学发光图案的空间分布，为声学参数与反应器几何优化提供了定量依据 [page::2][page::6][page::8]。
综述总结了多泡声致空化气泡的表征方法与关键实验发现：多泡体系中气泡生长由整流扩散与气泡聚并共同决定，表面活性剂显著抑制聚并进而延长达到稳态MBSL所需声脉冲数；气泡坍缩峰值温度理论估计可达数千K，实验测得的化学有效平均温度与峰值温度存在差异且随声频变化明显；在同一反应器中存在两类气泡群（产生强SL的较大气泡与主要进行化学反应的较小气泡），相应的尺寸分布和寿命差异影响声化学产物产率与SL强度 [page::2][page::4][page::8]
本文基于含相变与热力学效应的可压缩两相CFD模型，数值研究了声场作用下近壁空化气泡的形态演化、液射流速度、壁面冲击压力和气泡内部温度等关键物理量，发现声场会拉伸气泡并强化坍塌——在典型工况下液射流速度提高约80.2%，首次坍塌时间缩短约40.9%，且频率提高会削弱空化效应而初始内部压力增加则增强膨胀与坍塌能量 [page::1]
本研究通过有限元（VOF+Schnerr–Sauer）数值模拟与1分钟室温水中超声空化侵蚀实验相结合，系统量化了超声振幅、频率与工具-工件间距对液相蒸汽体积分数与绝对压力分布的影响，并以铝合金表面形貌/粗糙度验证仿真结果。报告指出气泡主要集中在刀具端下0.7 mm范围内，振幅增大和频率升高分别导致压力上升与气泡尺寸/含量变化，且在不同间距下压力与蒸汽体积分数呈显著非单调响应，这为超声空化辅助表面改性提供了参数优化依据 [page::11][page::12].
本研究对近壁非球形空化气泡塌陷产生的壁面冲击压进行了数值与实验对比，采用FVM（OpenFOAM/Fluent）、EFEM和CBIM三种方法，给出两组基准工况（γ=1.2 与 γ=0.8），发现不同方法在压力峰值上存在差异但脉冲（impulse）相对偏差不超过6%，并指出CBIM在断裂前计算效率最高、FVM/EFEM在处理拓扑变化时更稳健，为未来数值模型验证提供了基准数据和方法选择建议 [page::0]
本论文提出并实现了一种将Louisnard的非线性声学模型与瞬态RANS（k-ω SST）耦合的数值求解器，并用PIV实测在水中对模型进行了验证，证明模型能重现功率依赖的轴向流向变化与湍流特征；研究显示气泡体积分数α对声流（方向与幅度）具有极高敏感性，并首次在考虑空化非线性传播的条件下对铝熔体中的声流给出预测，指出在工业声处理中的工艺可调性（向上/向下轴向流）由声功率与气泡含量共同决定 [page::0][page::5][page::10]。
本研究系统评估了液深与超声频率对杯形换能器声化学效率（以I3−生成速率、声学产率和SE计量）的独立与耦合影响，发现液深效应与频率通过Fresnel/Fraunhöfer声区共同决定自由基产率，增高频率在多数条件下降低声学产率但提高声化学效率，且反应器构型对液深依赖性的影响优于频率效应，为在不同频率下优化反应体积和换能器布置提供了实验依据 [page::0][page::3][page::4]
本文建立并求解了一个将单个空化气泡动力学（Rayleigh–Plesset 方程）与气相化学动力学（CHEMKIN）直接耦合的数值模型，揭示了气泡首次剧烈塌缩是产生高温、高压及自由基的主要阶段，并说明了溶解气体组成对H2O2等声化学产物的复杂影响（如O2含量与产量的非单调关系和H2/O2混合气的双峰特性）；模型能定性重现已有实验趋势但因仅考虑单泡且不含物质传输，无法做绝对量化预测 [page::8].
本报告通过控制声场与气体成分，系统测量超声空化诱导的化学效应（以H2O2生成为主）、脱气速率与放热关系，发现H2O2产率随声压幅度呈阈值-饱和值特性，超过阈值后增大声强主要扩大产生空化的体积而非提高单位体积内的反应速率，并提出以H2O2产率作为空化剂量学标尺的实用方法 [page::3][page::4][page::15]
本研究通过对CuSn10（青铜）与GGG-40（球墨铸铁）废屑在超声清洗（20 min/40 min）后的热压再结合实验，定量评估了表面氧化物去除（CuSn10去氧0.87→0.85 at.%，GGG-40去氧1.98→1.21 at.%）对致密度、孔隙率、布氏硬度、抗压与三点弯性能的影响，结论为：超声清洗能显著降低表面氧含量并随清洗时间增加改善机械互锁与结合质量，从而降低孔隙率并提升硬度与强度，40 min 效果优于20 min [page::10].
本研究提出将超声碱洗预处理与电子束熔炼（EBS）相结合回收含Re单晶废叶片，并建立基于Langmuir–Miedema等理论的元素挥发模型以预测并控制合金成分变化；实验表明EBS可显著减小二次枝晶间距与γ′尺寸并大幅降低氧氮与非金属夹杂物含量，使废合金纯度达到或优于原始合金水平，为废叶片资源化提供可行工艺路径 [page::4][page::8][page::16]
本综述系统讨论了由强超声空化引发的固体表面清洁与纳米结构化路径，提出对称/非对称气泡塌缩、微射流、冲击波与声化学（自由基）等共同作用机制，并总结了溶剂、气体、温度、材料熔点/亲水性/氧化性等参数对金属、硅、聚合物表面反应选择性（如金属海绵形成、表面重结晶或氧化）与功能化（载药、抗腐蚀涂层）的影响，为可控纳米构筑与应用开发提供实验与理论要点 [page::0][page::4].
This paper uses a compressible homogeneous‑mixture Navier–Stokes solver with a high‑order interface‑capturing method to simulate single cavitation bubble collapse near rigid surfaces and analyzes spatial–temporal wall shear stress, boundary‑layer flow, and thermal effects; key results include identification of inward/outward shear regions and moving stagnation ring vortices, thermal boundary‑layer growth from skin friction, non‑dimensional correlations of maximum shear stress vs. normalized film thickness and impact pressure, and Prandtl‑number based correlations for primary/secondary peak shear stresses on heated surfaces [page::0][page::5][page::10][page::14]
基于改进的气泡动力学数值模型，研究了单频与双频超声场下气泡半径、内压、能量、温度及水蒸气分子数的时域演化，结果表明在相同声功下双频（如50kHz+70kHz）显著放大气泡最大半径与坍缩时内压，从而增强空化效应；同时频率升高会因负压时长缩短而削弱空化强度 [page::0][page::6].
