金融研报AI分析

Experimental study on the mesoscale causes of the influence of viscosity on material erosion in a cavitation field

本文通过水下低压放电诱导空化泡,并结合高速摄影与瞬态压力测试与超声振动空化侵蚀试验,系统研究了液体粘度对空化泡收缩特性、微射流速度与壁面冲击强度的影响,结果表明:增加粘度会延长收缩时长、增大最小收缩半径、显著抑制微射流速度并降低第一次塌陷对壁面的冲击压力,从而在宏观上减小材料的空化侵蚀量 [page::4][page::5][page::7].

Article Experimental Study on the Impact Characteristics of Cavitation Bubble Collapse on a Wall

本研究通过低电压火花放电诱导空化气泡,结合高速摄影与瞬态压力量测,系统量化了不同无量纲距离γ下气泡首次塌缩与再塌缩对壁面冲击峰值的影响,发现可将气泡塌缩影响分为主冲击区、次冲击区与缓释区,并给出关键临界γ区间(γ<1.33、1.33~2.37、γ>2.37)的区分规律,为防蚀和利用空化冲击提供了定量依据 [page::1][page::11].

Experimental study on the collapse behavior of cavitation bubbles under low ambient pressure conditions

本实验在56–96 kPa 的低环境压下,用低压放电产生气蚀泡并结合高速成像与高频压力传感器系统,系统研究了低压对气蚀泡膨胀/坍塌、冲击波强度与微射流特性的影响。结果表明:随着环境压降低,泡最大半径和坍塌周期增长,而初次坍塌产生的冲击波峰压及其占总机械能的比重下降;靠近刚性壁面时,微射流最大速度及撞击速度均随环境压下降而显著减小,且不同压强下微射流最大/撞击速度均在γ≈0.8附近达到峰值 [page::0][page::10].

Experimental study on influence of particle shape on shockwave from collapse of cavitation bubble

本文以火花诱导空化气泡实验与高速摄影及压电传感测压相结合的方式,系统研究颗粒形状δ与气泡—颗粒相对距离φ对塌缩冲击波形态(是否分层)及强度(峰值与能量)的影响,发现当φ<1.34e^{-0.10δ} 时会出现水锤波与回弹爆破波的时空分离导致冲击波分层,并且颗粒对冲击波的衰减随δ增大而减小,该结论由临界曲线与一系列压强/能量测量支持 [page::12][page::5].

Experimental study on attenuation effect of liquid viscosity on shockwaves of cavitation bubbles collapse

本研究通过高速度摄影、schlieren 光路和高频压力量测,系统研究了液体黏度对空化气泡塌缩冲击波的演化、冲击时程及能量衰减规律,发现随黏度增加冲击波波前增厚、冲击时程延长且压力峰与距离间呈 Pmax ∝ a L^b 关系且 b 随黏度增大而减小;同时冲击波能量对比最大机械能的比值随黏度上升而下降,而回弹泡的机械能比值上升,表明能量从首次塌缩冲击向回弹过程再分配 [page::9].

Experimental study of temporal dynamics of cavitation bubbles selectively attached to the solid surfaces of different hydrophobicity under the action of ultrasound☆

本文通过高倍高速成像与图像处理,实验研究了不同润湿性(石英、丙烯酸玻璃、特氟隆)固体表面在40 kHz超声作用下气泡的生成、共合与表面选择性附着,发现疏水表面(特氟隆)上气泡稳定附着并覆盖面积迅速按近线性增长后饱和,而亲水表面(石英)气泡趋于在驻波节点振荡并上升,丙烯酸处于两者间的中间行为;水中溶解气体浓度显著影响簇状气泡形成与覆盖动态,长时间脱气会抑制簇的形成 [page::0][page::4][page::5].

Experimental investigation on the effects of the standoff distance and the initial radius on the dynamics of a single bubble near a rigid wall in an ultrasonic field

本研究通过可控微流注射与同步高速显微摄影,系统实验考察了初始半径 R0 与归一化停距 γ 对低频超声场中单个气泡靠壁演化、塌缩时间与液射流速度的影响。结果表明:在给定激励功率下存在最优初始半径(约25 μm)与最优归一化停距(γ≈2.00),此时气泡塌缩最早且首射流速度最大,从而使声致空化强度达到峰值,这一结论由塌缩时间曲线和首射流速度曲线支撑 [page::8].

Experimental investigation on dynamic characteristics and strengthening mechanism of laser-induced cavitation bubbles

本文基于纳秒激光激发空化气泡的高时分辨实验,系统研究了气泡的冲击波与液体微射流演化过程及其对1060铝合金表面的强化机制,发现表面残余应力的符号与大小随无量纲距离参数γ显著变化:当γ≈0.5时以等离子体冲击为主导致明显腐蚀与压应力;γ≈1.5时以气泡微射流为主获得最佳压应力改善;γ≈2.0附近出现卸载/拉应力趋势,但在γ≈2.5由于重复冲击可再次产生压应力,这些结论由残余应力-γ曲线及表面形貌和三维剖面直接支持 [page::3][page::4]

Environment-friendly surface cleaning using micro-nano bubbles

本综述系统回顾了微纳米气泡(MNBs)表面清洗的物理与化学机制、常见制备方法、在金属件、精密件、文物与食品清洁中的典型应用、与超声耦合强化清洗的效果以及清洗效果的表征手段,指出MNBs可通过气泡破裂产生的微射流和活性氧自由基实现高效、低化学添加的绿色清洗,但清洗量化评估、数值模拟与自由基生成机制仍需深入研究 [page::1].

Enhancement of oscillation amplitude of cavitation bubble due to acoustic wake effect in multibubble environment

本研究通过可压缩VOF数值模拟(OpenFOAM)研究多气泡体系中声幕(acoustic wake)对空化气泡振幅的影响,发现被周围气泡“遮蔽”后中心气泡的最小腔压、最大等效半径与相应的时间延迟均随新引入的“cover ratio”线性增加,表明cover ratio可定量评估多气泡体系中振幅放大效应与塌缩强度 [page::0][page::9].

Enhancement of Heat Transfer by Ultrasound: Review and Recent Advances

本文为超声与传热耦合的综述,系统回顾了声流、声空化等超声诱发效应对传热(尤其对对流和沸腾)的增强机理与实验/数值证据,并指出文献主要集中在15–60 kHz的低频功率超声,实测对流系数可提升数倍到数十倍,且在换热器应用中可同时改善换热效率与抗污垢能力 [page::12].

Energetic study of ultrasonic wettability enhancement

本文提出并验证了基于热力学能量平衡的模型,解释超声(≈20 kHz)如何通过振动驱动力与接触角滞后效应降低三相体系的接触角,并通过实验(蒸馏水、乙二醇、甘油)对模型进行了标定与阻尼校正;能量比较显示,超声实现同等接触角下降所需能量远低于加热(约低7~8个数量级),与表面活性剂的化学能量同量级但不产生永久化学改变,适合就地、可逆调控湿润性 [page::2][page::5][page::6][page::7][page::8]

Electrochemical dissolution of MCrAlY coatings and oxide layers on Ni-based superalloys in 3.5% NaCl and aqua-regia solutions

本研究比较了MCrAlY涂层与在750°C/100h下形成的氧化层在3.5 wt% NaCl与aqua‑regia(4.8 M HNO3 + 0.8 M HCl)电解液中的电化学溶解行为,发现:在中性氯化物环境下涂层抑制阳极反应但易产生点蚀(形成“闭塞腐蚀电池”),而在强酸氧化性aqua‑regia中氧化层与涂层均被强烈腐蚀并出现剥落,表明aqua‑regia可用于有效去除合金表面杂质,但需注意工艺安全与酸浓度控制 [page::0][page::10].

Effect of ultrasonic frequency and surfactant addition on microcapsule destruction

本研究通过系统的频率扫描、多泡声致发光(MBSL)测定与SEM/粒径分析,揭示微胶囊在超声作用下的两类破坏机制:高频条件下微胶囊因与气泡耦合发生机械共振被破裂;较小或相当尺寸的气泡通过局部的剪切应力导致凹陷或穿孔。报告还显示,破坏率随超声频率显著上升(在几MHz处达到最高),且表面活性剂改变气泡尺寸/共聚现象会改变MBSL强度与破坏效率,强调了气泡尺寸与微胶囊尺寸的相对关系对破坏机理的关键影响 [page::2][page::3][page::6]。

Effect of ultrasonic standing waves on flotation bubbles

本研究通过高频高速成像与图像处理方法系统研究了双侧超声驻波(USW)对气泡聚集与煤粒-气泡聚集行为的影响,发现USW在数十至数百毫秒内促成气泡条带状有序聚集并显著提升浮选产率,100 kHz 为最佳驻波频率,可实现最高的粗精煤产率与可燃物回收(clean coal yield 35.89%、combustible recovery 45.77%),机理包含Bjerknes 力驱动的气泡聚集及空化气泡作为“媒介/包裹体”促进包裹(entrapment)与夹带(entrainment)两类聚集过程,从而提高细粒煤的附着与回收率但略增净煤灰分 [page::0][page::8]

Effect of salted water temperature on dynamic process and collapse behavior of the cavitation bubble

本研究通过单电极电晕放电诱导气泡并结合高速成像与高频压阻传感器,系统研究了盐水温度在10–90°C范围内对气泡最大半径、振荡周期、收缩最小半径、微射流速度及坍塌冲击波能量分配的影响,发现随着温度升高气泡尺度与演化周期增大,而冲击波峰值与释放能量显著下降;高温下还出现气泡扩张诱导的二次空化现象,为通过温度调控空化强度提供了实验依据 [page::0][page::5][page::11][page::13]。

Effect of oxide layer on the electrochemical corrosion behavior of a Ni-based superalloy in 3.5 wt% NaCl

本研究以GH4738镍基高温合金为对象,考察在750°C不同氧化时间下形成的氧化层对合金在3.5 wt% NaCl电化学腐蚀行为的影响。结果表明:随氧化时间延长,表面氧化层厚度与致密性显著增加,主要含NiCr2O4、TiO2和Cr2O3等相;致密的Cr2O3阻挡电解质侵入并显著提高极化/电荷传递阻抗,从而明显降低腐蚀电流密度并抑制电化学溶解[page::2][page::3][page::9]

Effect of low-frequency ultrasonic field at different power on the dynamics of a single bubble near a rigid wall

本研究通过300,000 fps的高速影像结合改进的边界积分法(引入高次谐波),系统研究了在20.47 kHz超声场下单一气泡(γ=1.85)靠近刚性壁时的动力学行为,发现气泡演化可分为振荡、移动、塌缩和反弹四阶段;随超声功率增大,首次塌缩时间显著缩短、边界最大速度和喷射速度显著增大,且在高功率下会出现多次“有效喷射”撞击壁面,前次喷射贡献最大,这些结果有助于量化超声空化对界面破坏/清洁效应的作用机理 [page::7].

Effect of frequency ratio and phase difference on the dynamic behavior of a cavitation bubble induced by dual-frequency ultrasound

本论文建立了考虑气液相变及物质/能量交换的双频超声空化动力学模型,系统分析了频率比与相位差对空化行为的影响。结果显示:双频激励在大量参数组合下可产生更有利于空化的负压幅值(典型值集中于约0.18 MPa),且随频率比增大,空化强度呈螺旋式下降;相位差对谐波情形影响显著且呈周期性分布,而对超谐波影响较小,因而超谐波更有利于获得稳定空化 [page::3][page::5][page::6].

Dynamics of twin bubbles formed by ultrasonic cavitation in a liquid

本文基于无旋势流和微扰理论,建立耦合双泡脉动、平移与非球形变形的理论模型,发现振幅与初始平移速度密切相关,双泡半径、平移与形变呈周期性,且随初始平移速度增大不稳定区在R01–R02相图中扩大,从而影响双泡在超声空化场中的存活性 [page::0][page::4]