本文選題：解析法 + 聲輻射力　； 參考：《南京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué))》2017年01期

【摘要】：利用聲學(xué)散射理論和Bessel函數(shù)在不同坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系式,推導(dǎo)了高斯波作用于充液柱形腔中球形粒子聲輻射力的解析表達(dá)式;應(yīng)用數(shù)值積分,計算了球形粒子在柱形腔中的聲波散射系數(shù),并對不同束腰半徑的高斯波作用下球形粒子的聲輻射力進(jìn)行了仿真,得出了聲輻射力隨波數(shù)的變化曲線;最后通過改變球形粒子的半徑,分析了柱形腔對不同尺寸粒子聲輻射力的影響,并將其與無邊界流體中球形粒子的聲輻射力進(jìn)行了對比.結(jié)果表明,當(dāng)球形粒子位于充滿流體的柱形腔中時,受柱形腔內(nèi)壁聲反射波的影響,剛性球的聲輻射力出現(xiàn)明顯的變化,在某些頻率處,聲輻射力的方向可以發(fā)生改變,在一些頻率點(diǎn)出現(xiàn)了明顯的共振峰值.研究結(jié)果對充液柱形腔中球形粒子的聲操控具有一定的意義.
[Abstract]:Based on the acoustic scattering theory and the transformation of Bessel function in different coordinate systems, an analytical expression of the acoustic radiation force of spherical particles acting on a liquid-filled cylindrical cavity is derived. The acoustic scattering coefficient of spherical particles in cylindrical cavity is calculated, and the acoustic radiation force of spherical particles under the action of high beam waist radii is simulated, and the variation curve of acoustic radiation force with wave number is obtained. Finally, by changing the radius of spherical particles, the influence of cylindrical cavity on acoustic radiation force of particles of different sizes is analyzed and compared with that of spherical particles in boundless fluid. The results show that when the spherical particles are located in the cylindrical cavity filled with fluid, the sound radiation force of the rigid sphere changes obviously, and the direction of the sound radiation force can be changed at some frequencies, due to the influence of the acoustic reflection wave on the inner wall of the cylindrical cavity. There are obvious resonance peaks at some frequency points. The results are significant for the acoustic manipulation of spherical particles in liquid-filled cylindrical cavities.
【作者單位】： 陜西師范大學(xué)物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院陜西省超聲學(xué)重點(diǎn)實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11574191)
【分類號】：O422

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本文編號：2061630