Translational dynamics of lipid-coated microbubbles driven by ultrasound
Institute of Fluid Dynamics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院流体力学研究所)
研究通过光学镊子和时间分辨技术,发现气泡运输距离与体积扩展成线性关系,为优化运输策略提供新方法。
2026-02-07 physics.flu-dyn
Microbubble surface instabilities in a strain stiffening viscoelastic material
School of Engineering, Brown University(布朗大学工程学院);Department of Mechanical Engineering, University of Michigan(密歇根大学机械工程系);Department of Biomedical Engineering, University of Michigan(密歇根大学生物医学工程系);Department of Biomedical Engineering, The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校生物医学工程系);Department of Aerospace Engineering and Engineering Mechanics, The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校航空航天工程与力学系);Texas Materials Institute, The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校德州材料研究所)
研究了粘弹性材料中微气泡表面不稳定性,推导出运动学一致的理论模型,验证了其在流变学和超声治疗中的应用。
2026-01-07 physics.flu-dyn
Pressure dependence of the ultrasound attenuation and speed in bubbly media: Theory and experiment
本文报道了在气泡介质中声速和衰减的测量结果。用宽带超声脉冲对单分散气泡溶液进行超声处理,其压力幅度在12.5-100 kPa之间。建立了频率依赖衰减与声速和声压之间的基本关系。一个新的模型来估计的声速和衰减,结合非线性气泡振荡的影响,在气泡介质中的波传播。模型预测与实验结果吻合良好。
2018-11-19 physics.flu-dyn
A simple model of ultrasound propagation in a cavitating liquid. Part II: Primary Bjerknes force and bubble structures
在另一篇论文中,提出了一个简化的惯性空化气泡云中声波传播模型。波的衰减直接从单个气泡所耗散的能量计算,后者直接从完全非线性径向动力学估计。在一维配置中使用该模型已经表明,振动发射器附近的衰减比从线性理论获得的预测高得多,并且该强衰减产生大的行波贡献,即使对于通常预期驻波的封闭域也是如此。在本文中,我们表明,由于行波的出现,在发射器附近的初级Bjerknes力变得非常大,并倾向于驱逐气泡的驻点。二维轴对称计算的声场所产生的一个大面积浸没超声波发生器也进行了,并在由此产生的Bjerknes力场的气泡的路径勾画。锥泡结构恢复和比较合理,以及报告的实验结果。产生这样的结构的基本机制进行检查,它被发现,圆锥形结构是通用的,结果从外观沿换能器区域的声速梯度。最后,一个更复杂系统,类似于超声波浴,其中的声场的薄板的弯曲振动的结果,也进行了模拟。计算出的气泡路径揭示了其他常见的结构,在这样的配置,如拖缆和耀斑结构的外观。
2013-02-23 physics.flu-dyn
Revealing mesoscale bubble and particle dynamics in ultrasound-driven multiphase fluids by ultrafast synchrotron X-ray radiography and hybrid modelling
University of Hull(赫尔大学);University of Wyoming(怀俄明大学);Oxford Brookes University(牛津布鲁克斯大学);Brunel University London(伦敦布鲁内尔大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
本研究通过超快同步辐射X射线成像和混合建模,揭示超声驱动多相流中气泡与疏水颗粒的介观尺度能量传输机制,为优化纳米材料分散提供新视角。
2026-01-20 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Oscillatory dynamics of a charged microbubble under ultrasound
研究带电微泡在超声驱动下的非线性振荡,发现电荷提前倍周期分岔通向混沌,最小电荷量随频率呈幂律关系,并揭示临界频率及压力对最大速度与温度的影响。
2013-04-17 nlin.CD physics.flu-dyn
Notes on the two main routes of period doubling and 1/2 order subharmonic oscillations in a bubble oscillator
倍周期混沌是非线性振荡器的一个著名特性。气泡是一种高度非线性的振荡器,存在于从材料科学和水下声学到医学超声的各种现象和应用中。气泡振荡中的倍周期(PD)的发生伴随着1/2次次谐波(SH)的产生。SH振荡用于监测气泡活动,并用作稳定空化的测量。由于气泡是血管内造影剂,SH振荡用于诊断超声以增加血管与组织的对比度。尽管PD在气泡振荡器中的重要性,但气泡在稳定SH和超谐波(UH)振荡期间的动力学行为尚未得到深入研究。本文采用综合分岔方法研究了气泡振子的非线性径向振动随超声驱动压力的变化。驱动力的频率被选择为气泡的线性共振频率(fr)和线性SH共振频率(fsh=2fr)。结果表明,当气泡与2fr声处理时,PD加倍的发生更容易导致非破坏性振荡。对于初始直径为740 nm及以上的气泡,气泡稳定P2动力学的演化形成蝴蝶结形状。当f=2fr时,P2吸引子的相图与f=fr时的P2吸引子的相图明显不同,并且后向散射压力的SH分量最大。当用2fr声处理时,由于较低的振荡幅度和较温和的气泡崩溃,气泡可以在较长的持续时间和较宽的施加声压范围内维持稳定的P2振荡。
2019-09-06 physics.flu-dyn
A simple model of ultrasound propagation in a cavitating liquid. Part I: Theory, nonlinear attenuation and traveling wave generation
声化学和其他空化应用中涉及的气泡惯性振荡。正确估计这种气泡介质中的波衰减需要实际估计由每个气泡的振荡、气体中的热扩散和液体中的粘性摩擦耗散的功率。这两个数量和数值计算的一个单一的惯性气泡驱动在20 kHz,并被发现是几个数量级大于线性预测。粘性耗散被认为是能量损失的气泡足够小的主要原因。然后,对描述气泡液体中声波传播的经典非线性Caflish方程进行了简化和改写。声场的主要谐波部分被发现满足非线性亥姆霍兹方程,其中波数平方的虚部与单个气泡损失的能量直接相关。对于低声学驱动,恢复线性理论,但是对于较大的驱动,即高于Blake阈值,发现衰减系数比线性预测大3个数量级以上。因此,在存在惯性气泡的区域中,预期波的巨大衰减,这通过一维驻波配置中的非线性亥姆霍兹方程的数值模拟来证实。不仅观察到预期的强衰减,而且,压力场及其梯度之间的相位的检查清楚地表明,介质中出现了行波。
2013-02-23 physics.flu-dyn
Freeze-dried microfluidic monodisperse microbubbles as a new generation of ultrasound contrast agents
在本文中,我们成功地冷冻干燥单分散微泡,而不降低其尺寸和声学性能。我们使用微流控技术来产生高度单分散(变异系数,CV<5%)的微泡,并优化它们的配方以及冷冻保护剂。通过使用特定的技术检索的气泡,我们表明,冷冻干燥的微泡不改变其尺寸分布。为了比较气泡的基本共振特性,我们进行了背散射声学特性测量。我们的实验结果表明,冷冻干燥过程中保存的气泡的声学特性。新鲜和冷冻干燥的单分散PVA气泡的最大后向散射功率振幅比体外相似浓度的SonoVue高约108倍。通过解决单分散气泡的储存和运输问题,我们的工作促进了它们在UCA领域的渗透,用于执行新的任务和开发新的非侵入性测量,如压力,现有的商业化气泡无法访问。
2021-08-06 physics.flu-dyn physics.med-ph
High-speed ultrasound imaging of bubbly flows and shear waves in soft matter
本文通过液体射流、气泡溶解和剪切波传播三个实验,验证了高速超声成像在研究液体和软材料中快速变化复杂多相结构方面的优势与局限。
2023-12-04 physics.flu-dyn
A unifying Rayleigh-Plesset-type equation for bubbles in viscoelastic media
University of Twente(特文特大学)
本文基于有限应变理论推导出适用于任意复模量粘弹性介质且能处理大变形气泡的统一Rayleigh-Plesset型方程,并通过与已有结果对比验证了模型,进而展示了微泡在基准粘弹性液体和固体中的动力学行为。
2023-11-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Modelling lipid-coated microbubbles in focused ultrasound applications at subresonance frequencies
我们提出了一个计算研究的行为的脂质涂层SonoVue微泡与初始半径$1 \, μ\text{m} \leq R_0 \leq 2 \, μ\text{m}$,激发频率(200-1500 kHz)显着低于线性共振频率和压力振幅高达1500 kPa,在许多聚焦超声应用中使用的激励制度。气泡动力学模拟使用瑞利-Plesset方程和Gilmore方程,结合Marmottant模型的脂质单层涂层。此外,Marmottant模型的一个新的连续可微的变种。下面的惯性空化的发病,一个线性政权被确定在气泡壁处的最大压力是线性成比例的激励压力的振幅,同样,机械指数。该线性状态由Blake压力限定,并且与最近的体外实验一致,发现惯性空化的开始大约发生在130-190 kPa的激励压力幅度处,这取决于初始气泡尺寸。在非线性制度的气泡壁处的最大压力被发现是很容易预测的最大气泡半径和瑞利-Plesset和Gilmore方程示出预测的发病的子和超谐波频率的声发射相比,在体外实验。脂质单层的表面粘度和液体的可压缩性对研究的量都没有明显的影响,但对脂质涂层的解释对于准确预测气泡行为至关重要。Gilmore方程被证明是有效的所考虑的气泡和激发制度,瑞利-Plesset方程也提供了准确的定性预测,即使它是在其有效性范围之外的许多情况下考虑。
2021-06-22 physics.flu-dyn physics.med-ph
Numerical study on a shelled gas bubble submerged in soft tissue
超声造影剂最近已被用于药物物质的靶向递送的治疗实现中。在超声场的作用下,封装的微泡的径向脉动是复杂的和高度非线性的,特别是对于具有高声压幅度的药物和基因递送应用。应用混沌物理方法对聚合物壳化剂的动力学行为进行了\textit{in vivo}研究,并考虑了外部介质的可压缩性和壳层的影响。超声造影剂的稳定性检查绘制的分叉图在很宽的范围内的影响参数的变化。结果表明,周围介质的组成改变微泡动力学,强烈。此外,各种参数的影响,提出了一个全面的看法的微气泡的径向振荡的定量描述的稳定和不稳定区域的微气泡振荡。
2018-11-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Trapping, focusing and sorting of microparticles through bubble streaming
超声驱动的微泡将振荡运动纠正为强稳定的流动[1,2]。在这个流体动力学视频中,我们展示了尺寸相关的捕获,聚焦和微粒分选,利用气泡流和周围的流动颗粒诱导流之间的相互作用。该机制是完全被动的,并且对于远小于由设备几何形状施加的任何尺度的尺寸和尺寸差异是有选择性的。
2010-10-15 physics.flu-dyn
Wall influence on dynamics of a microbubble
研究了近壁微气泡的非线性动力学行为。Keller-Miksis-Parlitz方程被采用,但被修改以考虑壁的存在。该基础模型描述了气泡表面的时间演化,假设气泡表面保持球形,并考虑了由于动量守恒中液体可压缩性引起的声辐射损失的影响。两种情况被认为是:一个孤立的气泡在无界介质中的基本情况下,和一个气泡附近的固体壁。在后一种情况下,壁面的影响,包括一个对称振荡的图像气泡建模。使用模型方程的数值解跟踪气泡动力学。随后,Floquet理论被用来准确地检测分岔点,气泡振荡停止以下的驱动超声频率,并进行周期变化的分叉。特别令人感兴趣的是检测的亚临界周期的三倍和四倍过渡。参数分叉图是作为代表气泡半径、驱动超声场的频率和压力振幅以及距壁面距离的无因次参数的函数获得的。它示出的壁的存在下,一般稳定的气泡动力学,因此,需要更大的值的压力振幅产生非线性响应。
2012-04-24 physics.flu-dyn
Acoustic Bubble Dynamics in a Yield-Stress Fluids
当屈服应力流体的浮力施加的应力不足以引起材料的局部屈服时,屈服应力流体自然地捕获小气泡。在声激励下,捕获的气泡可以被驱动到体积振荡中,并施加额外的局部应变和应力,这可以触发屈服并帮助它们释放。在本文中,我们探讨了不同制度的微泡振荡和超声场驱动的模型屈服应力流体,卡波普微凝胶的平移。我们首先分析线性气泡振荡动力学来测量材料的局部高频粘度。然后,我们使用声压梯度,以诱导气泡的平移和检查的弹性部分的材料屈服以下的响应。我们发现,在中等的压力振幅下,由体积振荡和声辐射力施加的附加应力不会导致任何可检测到的不可逆气泡运动。在高压振幅下,我们观察到非球形振荡,导致不稳定的气泡运动。我们观察到的形状模式和临界压力不同的预测最近模型的形状振荡在软solids.Based上,我们的研究结果,我们讨论了可能的原因缺乏气泡释放卡波普,并建议其他系统中,超声辅助气泡上升可能会观察到。
2020-10-02 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Faraday Wave Singularities Trigger Microbubble Jetting
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
本研究针对壁面附着气泡在超声下的射流现象,识别三种射流状态,揭示其由气泡界面坍塌模式(锥形/抛物形)通过流动聚焦奇点形成的机制,推导标度律并表征射流特性,为相关超声系统设计提供参考。
2025-10-27 physics.flu-dyn
Cyclic jetting enables microbubble-mediated drug delivery
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);University Hospital Zürich, University of Zürich(苏黎世大学医院,苏黎世大学);Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (EMPA)(瑞士联邦材料科技研究院)
针对微泡增强药物吸收机制不明的问题,本研究通过时间分辨侧视可视化揭示微秒超声驱动下单个微泡通过周期性微射流刺破细胞膜并诱导药物摄取,建立形成阈值,阐明其物理机制并提供安全应用标准。
2025-11-13 physics.bio-ph physics.flu-dyn physics.med-ph
Controlling the dynamics of cloud cavitation bubbles through acoustic feedback
云空化在液体中引起非平凡的能量集中和声屏蔽,并且由于气泡云的复杂动力学,其控制是一个长期的挑战。提出了一种新的声反馈空化闭环控制的研究框架。虽然以前的方法使用经验阈值,我们采用基于模型的状态估计相干气泡动力学的理论和高性能计算的基础上。使用脉冲超声设置,我们演示了脉冲重复频率(PRF)的设定点控制,以调制固体目标附近的声空化超过$O(100)$ s。我们确定一个准平衡的PRF和气泡动力学之间的相关性,和一个最佳的PRF,以尽量减少声屏蔽的目标。该框架可以通过增强的声学感测和计算能力来容易地扩展。
2020-03-11 physics.flu-dyn
Shell viscosity estimation of lipid-coated microbubbles
本研究通过超高速显微成像、光镊和宽场荧光技术精细表征脂质包膜微泡的壳黏度,发现其变异性约一个数量级且不依赖气泡尺寸,并证明先前报道的尺寸依赖趋势是气泡光谱法方法学偏差和气泡尺寸测量误差造成的伪影。
2023-08-11 physics.flu-dyn
Modeling of Microbubble Enhanced High Intensity Focused Ultrasound
DYNAFLOW, INC.(DYNAFLOW公司)
该研究通过三维建模探讨微气泡增强HIFU治疗中的加热效应,分析气泡与超声波的相互作用及热沉积机制。
2018-07-26 physics.flu-dyn
Bubble jetting in acoustic microdroplet vaporization
Institute of Fluid Dynamics, D-MAVT(苏黎世联邦理工学院机械与过程工程系流体力学研究所);Bracco Suisse SA(布勒科瑞士公司)
研究声学微液滴蒸发过程中气泡对喷射现象,通过高速成像观察到气泡对喷射行为,揭示其自相似性和对细胞渗透的影响。
2026-05-08 physics.flu-dyn physics.med-ph
High-frequency capillary waves excited by oscillating microbubbles
这个流体动力学视频显示了由自由表面附近的微气泡的体积振荡激发的高频毛细波。毛细波的频率由微泡的振荡频率控制,微泡由超声场驱动。显示了单个气泡产生的径向毛细波和由多个气泡的毛细波叠加产生的干涉图样。
2013-10-13 physics.flu-dyn
Effect of charge on the dynamics of an acoustically forced bubble
本文从理论上研究了荷电对气泡在液体中受超声波强迫振荡时的动力学特性的影响。得到了气泡物理上可能携带的电荷的极限值。电荷的存在影响气泡的径向振荡下降的制度。气泡的极端压缩和膨胀尺寸也研究了驱动压力的振幅的函数。结果表明,气泡电荷的极限值是由气泡半径的最小值以及驱动超声压力波的振幅可达到的规定。定义了无量纲比zeta,其是气泡可以膨胀或收缩的极值的比较测量,并且发现zeta作为驱动压力振幅Ps的函数的不稳定状态的存在。随着气泡尺寸的增加,这种不稳定状态逐渐被抑制。然后讨论了系统的Blake和上瞬态压力阈值。
2013-04-17 nlin.CD physics.flu-dyn
The Gilmore-NASG model to predict single-bubble cavitation in compressible liquids
将Gilmore模型与Noble-Abel-stiffened-gas(NASG)状态方程相结合,得到一个基于真实气体热力学的预测球形气泡膨胀和坍缩的简单模型。NASG状态方程解决了与常用的Tait液体状态方程相关的温度不准确性,因此,可以提供空化期间气泡内容物和周围液体的可压缩和热效应的一致描述。在详细推导了所提出的Gilmore-NASG模型后,通过与气泡破裂相关的单气泡气穴现象以及与声致发光相关的频率和振幅区域的声激励驱动的结果,强调了经典Gilmore-Tait模型与所提出的模型之间的差异。高强度聚焦超声和冲击波碎石术。特别是对于快速和剧烈崩溃的气泡,可以观察到的气泡行为之间的建议Gilmore-NASG模型和经典的Gilmore-Tait模型的显着差异。Gilmore-NASG模型能够同时预测气体、蒸汽和液体中的可靠压力和温度值,这使得所提出的模型对于声化学和生物医学应用特别有吸引力。
2020-08-21 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Nonspherical gas bubble dynamics in viscoelastic soft materials
School of Engineering, Brown University(布朗大学工程学院)
针对粘弹性材料中非球形气泡动力学预测难题,提出叠加旋转扰动的势流模型,采用Kelvin-Voigt本构,满足动量平衡和应力连续,与实验数据吻合。
2026-06-09 physics.flu-dyn
Eulerian-Lagrangian method for simulation of cloud cavitation
本文提出了一种欧拉-拉格朗日耦合方法来模拟可压缩液体中的云空化现象。该方法的目的是捕捉强大的,体积振荡的每个气泡和气泡散射声学。的气泡混合物的动力学制定使用体积平均的运动方程。连续相离散欧拉网格和集成使用高阶,有限体积加权基本无振荡(WENO)计划,而气相被建模为球形,拉格朗日点气泡在亚网格尺度,其径向演变的跟踪通过求解凯勒-Miksis方程。通过使用正则化(涂抹)内核将气泡的体积映射到欧拉网格上作为空隙率。在最一般的情况下,气泡分布是任意的,三维笛卡尔网格用于空间离散化。为了减少具有平移或旋转均匀性的问题的计算成本,我们空间平均的控制方程沿对称方向和离散的连续相的二维或轴对称网格,分别。我们指定一个正则化内核,映射到一个平均的二维或轴对称的空泡分数的字段的三维分布的气泡。一个封闭的开发模型的压力波动在亚网格尺度合成噪声。对于这里考虑的例子,建模的子网格压力波动的白噪声同意先验与计算的分布从三维模拟,并足以,后验,准确地再现统计的气泡动力学。数值方法和验证考虑测试情况下的单气泡和云空化超声场诱导的动力学。
2017-12-05 physics.flu-dyn
Nonlinear dynamics of acoustic bubbles excited by their pressure dependent subharmonic resonance frequency: oversaturation and enhancement of the subharmonic signal
声泡是高度非线性系统的一个例子,它是从水下声学到声化学和医学等多种应用和现象的组成部分。气泡的非线性行为,最重要的是1/2阶次谐波(SH),用于增加诊断超声(US)中的对比度与组织比(CTR),并用于监测气泡介导的治疗US。实验和数值计算表明,当气泡超声与他们的SH共振频率(fsh=2fr,其中fr是线性共振频率),SH产生在最低的激励压力。SH然后随着压力的增加而迅速增加,并达到可实现的SH信号强度的上限。许多研究已经调查了SH振荡的压力阈值,然而,提高SH饱和度的条件尚未调查。本文研究了在频率fr<f<2fr范围内,不同尺寸气泡(400 nm-8 μ m)受激时的非线性动力学。我们发现,SH共振频率是压力依赖性的,并随着压力的增加而降低。当气泡以其压力相关的SH共振频率被超声处理时,振动经历从P1或P2区域到具有更高振幅的P2振动区域的鞍结分叉。鞍结分叉伴随着SH和UH振幅的过饱和以及SH和UH强度上限的最终增强(例如UH振幅的$\approx$ 7 dB)。这可以增加应用中的CTR和信噪比。在这里,我们指出,当f~=1.5-1.8fr时,非破坏性SH振幅最大。
2019-09-09 nlin.CD physics.flu-dyn
Experimental and numerical evidence of intensified non-linearity at the micro and nano scale: The lipid coated acoustic bubble
脂质膜泡(LCB)振荡器是一种非常有趣的非光滑振荡器,在工业、化学和医学等领域有着广泛的应用。然而,由于涂层的复杂行为与气泡本身的非线性行为相混合,LCB的动力学还没有得到很好的理解。在这项工作中,脂质包被的去甲肾上腺素微泡(MB)超声与25 MHz的30个周期的脉冲与压力振幅之间的70 kPa-300 kPa。在这里,我们报告高阶次谐波在低振幅高频超声激励下的单个MB的散射信号。实验观察揭示了周期2(P2),P3,和两个不同的P4振荡在低激励振幅的生成。尽管未涂覆的气泡系统的阻尼减小,但尚未观察到这种增强的非线性振荡,并且对于未涂覆的气泡不能从理论上解释。为了研究非线性增强的机制,研究了在宽范围的微球尺寸和壳层参数下,脂质包覆微球的分叉结构。与实验结果相一致,我们表明,这种独特的振荡器可以表现出混沌振荡和高阶次谐波的激发振幅大大低于那些预测的未涂覆的振荡器。在低激励下,壳体的屈曲或破裂以及壳体弹性的动态变化导致了壳体非线性的加剧。模拟得到的单个微气泡的散射压力与实验结果吻合较好。
2021-02-24 cond-mat.soft nlin.CD physics.app-ph
The effects of nonlinear wave propagation on the stability of inertial cavitation
在预测高强度聚焦超声中的温度场和压力场的背景下,预测模型的准确性对于治疗的安全性和有效性至关重要。在这样的领域中,惯性空化经常被观察到。传统上,空化阈值的估计是基于这样的假设,即气泡表面处的入射波与远场中的入射波相同,忽略了非线性波传播的影响。通过将入射波模拟为Burgers方程的解,采用数值和解析相结合的方法研究了非线性波传播对惯性空化的影响。从单个气泡的半径-时间曲线,可以观察到,有一个减少的最大尺寸的气泡进行惯性空化和惯性崩溃发生较早的对比与经典的情况。计算了初始半径略低于临界Blake半径的气泡的稳定性阈值。分岔图和频率响应曲线与稳定性的损失。结果的后果和物理意义进行了讨论相对于经典的结果。
2009-03-15 physics.flu-dyn physics.med-ph
Acoustic Cavitation Rheometry
由于软材料的高顺应性和其机械性能的应变率依赖性,软材料的表征具有挑战性。基于惯性微空化的高应变速率流变学(IMR)方法[Estrada等人,J. Mech. Phys. Solids,2018,112,291-317]将激光诱导空化测量与气泡动力学模型相结合,以测量聚丙烯酰胺水凝胶在从$10^3$到$10^8$的$^{-1}$的高应变率下的局部性质。虽然有希望,激光诱导空化涉及等离子体形成和光学击穿成核过程中,一个过程,可以改变局部材料的性能之前,获得测量。在本研究中,我们扩展的IMR方法的另一种手段来产生空化,即高振幅聚焦超声,并应用所产生的声空化为基础的IMR来表征琼脂糖水凝胶的机械性能。材料特性,包括粘度,弹性常数,和无应力气泡半径推断从气泡半径的历史在$0.3\%$和$1\%$琼脂糖凝胶。基于集合的数据同化用于进一步帮助解释所获得的估计。所得的参数分布与琼脂糖凝胶特性的可用测量值和与凝胶浓度和高应变率加载相关的预期趋势一致。我们的研究结果表明,应用IMR和数据同化方法与单泡声空化数据的粘弹性测量的效用。
2020-11-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Sonoluminescence and sonochemiluminescence from a microreactor
衬底上的微加工凹坑可用于使暴露于超声场的液体中的微气泡成核和稳定。在合适的条件下,这些气泡的破裂可以导致光发射(声致发光,SL)。气泡破裂过程中产生的羟基自由基(OH*)可以与鲁米诺反应产生光(声致化学发光,SCL)。SL和SCL强度记录了几个制度的压力振幅(低和高的声功率级)在一个给定的超声波频率(200 kHz)的纯水,鲁米诺和丙醇水溶液。研究了凹坑的各种排列,凹坑的数量从没有凹坑(与经典的超声反应器相当)到三个凹坑。在存在一个以上凹坑的情况下,在高压状态下,喷射的微泡组合成线性(两个凹坑)或三角形(三个凹坑)的气泡云(流光)。在所有的情况下,坑是存在于基板上,SL被加强,并在低和高功率水平的坑的数量增加。为了使SL发射区域成像,在类似条件下使用氩(Ar)饱和水。从丙醇水溶液(50 mM)的SL排放提供了瞬时气泡空化的证据。含有0.1 mM鲁米诺的溶液也被用来证明通过获得SCL发射区域的自由基产生。
2012-08-03 physics.chem-ph physics.flu-dyn
Macroscopic acousto-mechanical analogy of a microbubble
本研究针对微泡动力学分析成本高、复杂度大的问题,提出基于环形耦合摆链的宏观声-机械类比方法,观测到参数振动模式并发现模式混合现象,为研究微泡动力学提供了替代途径。
2015-09-23 nlin.PS physics.class-ph physics.flu-dyn
High-speed imaging and coumarin dosimetry of horn type ultrasonic reactors: influence of probe diameter and amplitude
本研究提出基于香豆素剂量测定和高速成像的方法,表征喇叭型超声反应器中蒸汽场结构与化学效应的关联,发现探头直径对蒸汽场结构和化学有效性有显著影响。
2025-01-28 physics.flu-dyn