本文系统综述了高功率超声在工业中的多种应用，包括清洗、焊接、切割以及声化学和水处理技术。同时，详细评述了不同的测量方法，重点介绍了压电陶瓷、水膜和光纤水听器等传感器的原理及适用性，探讨了无创测量技术如光学衍射断层扫描和干涉法的最新进展。报告强调高功率超声领域的测量技术对优化工业过程和保障安全的重要性，并指出未来发展方向 [page::0][page::1][page::3][page::11][page::18][page::24]。
本文综述了我国近十年来变形高温合金的制备工艺流程优化、新合金研制以及新技术发展，重点介绍了真空感应熔炼流槽优化、GH4720Li等新合金的均匀化与开坯工艺改进、超大型涡轮盘模锻技术及残余应力演化机理。此外，涵盖了GH4169G、GH4169D、GH4065、GH4282等高性能合金的发展，氮化强化的NGH5011合金及增材制造3D打印In718的最新进展，为变形高温合金的产业升级和应用提供了技术支撑和理论基础[page::0][page::1][page::3][page::4][page::5][page::8][page::13].
本文针对液压缸涂漆去除问题，研究了熔盐超声复合清洗技术机制。通过SEM和FTIR分析，确定涂层约100微米厚，主要含酯基、环氧基和芳香族有机物。结合热效应、化学反应及超声效应，揭示复合清洗机理，发现温度对清洗周期影响显著优于超声功率，且熔盐体系显著降低反应活化能，从114.4 kJ/mol降至74.1 kJ/mol，提升了涂漆去除效率[page::1][page::5][page::7][page::9]。
本文首次综合研究汽车行业三种高性能合金废料（Inconel 625、Inconel 718、Titanium Grade 5）回收利用的表征与处理工艺。通过筛分、含油量及水分测试、SEM-EDS表面分析、ICP-OES元素分析等多种实验手段，系统评估了洗涤及热处理对金属废料表面和组成的影响。结果显示，洗涤剂可实现近99%的油污去除且不引起明显氧化，而900℃热处理虽可去除油污但导致合金表面氧化严重并结构不可逆变化。油污成分主要为C8-C30的脂肪族与环脂烃。本文为工业废料有效回收利用提供了理论及工艺基础 [page::0][page::1][page::3][page::4][page::6][page::8][page::9].
本综述详细探讨了铝合金切屑回收中的预处理与再熔炼工艺，聚焦切屑清洗、压实及纳氯钾盐基助熔剂的作用机制，提出机械搅拌和温度控制能有效降低多孔率，提升熔体纯度。强调未来需研发低能耗清洗方法和低氟助熔剂优化，实现铝回收工艺的绿色高效 [page::0][page::6][page::8][page::9]。
本文综述了传统制造和增材制造过程中金属废料回收的最新进展，涵盖清洗、熔炼、电渣重熔、真空熔炼、气体雾化、直接固态转化及粉末冶金技术，重点分析了不同工艺对显微组织及机械性能的影响。文中探讨了钛合金、不锈钢、铝合金及超合金等材料回收的关键技术路径，并提出将芯片先压制成孔块，再通过严重塑性变形与冷挤压制备高密度制品用于金属增材制造的研究前景。同时，报告论述了人工智能在优化回收材料的增材制造质量中的应用潜力[page::0][page::12][page::25][page::27][page::28][page::29].
本研究采用盐酸与碘化钾混合溶液结合超声清洗技术，系统研究了超声功率、清洗时间及盐酸浓度对超级合金废料表面非金属层去除率的影响。结果显示，超声作用下羟基自由基浓度增高及氢碘酸生成促进非金属层溶解，最佳工况为盐酸12mol/L、超声600W、清洗30分钟，氧氮硫去除率分别达91.2%、70.0%和73.6%。研究阐释了超声引发的物理高效传质与化学氧化增强机理，提出一种环保高效的超级合金废料前处理方案[page::0][page::2][page::4][page::5][page::6][page::8][page::9][page::10]。
本文综述了声空化在超声清洗应用中的物理与化学效应，涵盖超声对超滤膜通量提升、病原体灭活以及有机污染物降解的机制与实验研究，指出声空化过程中产生的剪切力和氧化自由基是关键驱动力，并讨论了超声频率、功率及污染物表面活性对降解效率的影响，为超声清洗技术的工业化应用提供科学基础和未来展望[page::1][page::5][page::22].
本文基于改进的OpenFOAM压缩性两相流求解器，考虑相变和热力学效应，数值模拟刚性壁附近单个空化气泡的塌陷动力学，重点研究泡壁距离的无量纲参数γ对声能发射的影响。结果显示γ显著影响声能幅度，γ从0.1增至0.9时声能减弱，从0.9增至2.0时声能增强，最大声能占总能量的8%-25%。仿真准确反映了气泡塌陷过程中的冲击波释放及声能变化，为空化侵蚀风险评估提供理论基础[page::0][page::1][page::8][page::9].
本文针对声化学反应器内含气泡液体中非线性超声压力波的传播进行了数值模拟，比较了线性与非线性波传播模型，提出了基于Helmholtz方程的非线性迭代求解方法。结果表明非线性模型能真实描述气泡空化区及声压分布，较线性模型更具物理真实性，且对气泡体积分数和尺寸的变化具有稳定性，为声化学反应器的设计与优化提供了理论支持 [page::1][page::4][page::5][page::11][page::30][page::33][page::42]
本研究基于OpenFOAM的VOF模型，数值模拟了狭缝间声驱空化气泡的受迫增长及坍塌过程。研究发现声波激励与壁面诱导流场的叠加作用，增强了气泡坍塌时的双喷射或单向喷射，导致不同的壁面剪切应力分布，最大剪切力是无驱动激光空化泡的两倍，揭示了超声驱动气泡在狭缝中清洁应用中的复杂流动机制与动力学特征[page::1][page::13][page::21][page::27]。
本论文采用高分辨率有限体积法，基于完全可压缩纳维-斯托克斯方程和热力学平衡气穴模型，数值研究了空化液射流对固体表面的侵蚀潜力。提出了“数值凹坑等价物”（NPE）方法，通过群集高压冲击区生成与实验腐蚀坑相对应的数值等效区域，实现了定量侵蚀预测。对不同运行点进行模拟并比较侵蚀潜力，通过详尽的网格敏感性分析，揭示了网格分辨率对侵蚀指标的影响，并提出了压力峰值的缩放方法以提高结果的可比性 [page::0][page::5][page::9][page::20]。
本文综述了铝熔体超声处理中的声学空化及声流数值模拟方法，重点介绍结合非线性Helmholtz方程与气泡动力学的模型进展，验证了模型对声压场及声流场的预测能力，并指出了当前计算复杂性和参数选取等挑战，为该技术的工业化连续处理提供理论支持与未来研究方向[page::0][page::2][page::6][page::8]。
本论文针对离岸管道中污垢清除的难题，构建了基于有限元方法的声学压力场数值模型，结合实验中的高功率超声换能器驱动和3D激光多普勒振动测量，验证了超声空化气泡对结垢物去除的效果及清洗模式。模型成功预测了管壁位移集中区及声压阈值，显示超声技术在在线非侵入式清洗上的潜力，为设计优化换能器阵列提供了理论支撑 [page::1][page::5][page::10][page::14][page::18]。
本研究基于修正Keller-Miksis方程，建立气泡动力学模型，定量分析了双频耦合参数（频差、相位差、功率分配比）对声空化的影响。结果显示，小频差和均匀功率分配（β=1）时，气泡最大膨胀比最大，声空化效应最强；相位差在不同频率组合下对空化强度有显著影响，需合理选择；高频比例增大和大频差容易造成空化衰减。研究进一步揭示了双频超声增强及减弱声空化效应的内在机制，为双频超声参数优化提供理论支撑 [page::0][page::1][page::3][page::4][page::5][page::6][page::7][page::8].
本报告提出一种基于压缩性不可粘流体数值求解器，结合气穴模型对超声波换能器顶端附着气穴结构进行三维仿真。通过统计单次气穴塌陷事件，定义加载集合对流动侵蚀性的评价，验证了模拟结果对振荡频率、气泡体积和侵蚀敏感区的良好预测能力，为气蚀侵蚀风险评估提供了有效手段[page::0][page::1][page::2][page::3]。
本论文系统研究了GH4169合金干喷丸和湿喷丸处理后微观结构演化及残余应力变化。喷丸处理形成纳米晶粒和机械孪生，显著提升表面硬度，湿喷丸显著降低表面粗糙度，改善表面质量。残余压应力最大值在亚表层出现，随工时增长而增大，湿喷丸表面残余应力略优于干喷丸但最大残余应力较低。整体微观结构和力学性能提升机制基于变形孪生和位错活动的协同作用[page::0][page::2][page::6][page::7][page::10][page::11]。
本研究利用含44个换能器的新型20L超声反应器，在不同水平面测量空化强度并以染料降解进行验证，揭示了空化活动的空间分布及其对操作功率和换能器启闭的敏感性。结果显示，功率为400 W时空化强度和RO4染料降解率最高，且多换能器设计能有效均匀分布空化能量，避免传统超声反应器空化活性集中于换能器附近的局限，为工业放大及设计优化提供了重要参数。超声功率过高（1000 W）则因气泡云效应导致降解效率下降[page::0][page::1][page::4][page::5][page::11]。
本论文对线性压力波在含气泡液体中的传播机理进行系统理论分析，并与多组实验数据进行详尽比较。提出基于van Wijngaarden-Papanicolaou模型的线性传播方程，结合气泡动力学，详细推导相速度、衰减系数和透射反射系数的解析式。结果表明，该模型在气泡体积分数1%-2%及远离共振频率时与实验高度一致，但在共振区精度显著下降，反复强调气泡尺寸分布和多重散射效应对模型有效性的影响。 [page::0][page::4][page::12]
本文报道了一种新型CdS/TiO2核壳纳米复合材料，结合超声作用实现对活性黑5染料的高效声催化降解，3分钟内降解率达94%，远高于单独TiO2或CdS及UV光照条件。研究揭示超声促进催化剂表面活性位点清洁和颗粒分散，纳米复合材料有效分离电荷载流子，提高催化效率。该方法不仅实现染料褪色，且完全矿化为硫酸盐和硝酸盐，展现出优异的环境修复应用潜力 [page::1][page::2][page::5]
