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声悬浮过程的格子Boltzmann方法研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O35[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学空间应用物理与化学教育部重点实验室,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51071126,51371148)资助的课题.
中文摘要:

采用轴对称多弛豫时间格子Boltzmann (LB)方法,研究了圆柱形封闭谐振腔中圆盘形样品的声悬浮过程.模拟结果表明,(001)模式下谐振腔的共振长度L =0.499λ,在谐振腔中心引入样品后共振漂移量δL≈-0.9,这与线性声学理论计算结果基本相符.声悬浮力的LB模拟过程包含了黏滞性效应和共振漂移效应,所获得的模拟结果与理论公式计算值在量值上一致,而且其在细节上更符合实验现象.此外, LB模拟还揭示出了声悬浮过程中的声压波形畸变、声流和声辐射压等非线性声学效应.

英文摘要:

The axisymmetric multiple-relaxation-time lattice Boltzmann (LB) method is used to study the acoustic levitation of a rigid disk sample in a closed cylindrical resonant chamber. The simulation results show that the resonant cavity length L is equal to 0.499λfor (001) mode, and the resonance shiftδL is approximately equal to-0.9 with a disk sample located in the chamber center, which accord with the analytical results derived from linear acoustics. The LB method naturally includes the viscosity and resonance shift during the simulation of acoustic levitation force on the disk sample, which gives the results not only consistent with the theory in magnitude, but also coherent with the experiments in more details. Some of the nonlinear effects associated with acoustic levitation, such as waveform distortion, acoustic streaming, and radiation pressure, are also revealed by the LB simulation.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876