南京大学学报(自然科学版) ›› 2015, Vol. 51 ›› Issue (6): 11391147.
李运思,苏明旭,宋延勇,郭盼盼,蔡小舒
Li Yunsi,Su Mingxu* ,Song Yanyong,Guo Panpan,Cai Xiaoshu
摘要: 以刚性/液体颗粒和气泡为例,开展椭球颗粒声散射数值研究。运用边界元法研究刚性颗粒的声散射特性,验证该方法的可行性,计算并分析在长短轴比2:1和3:1,无因次尺寸参量ka小于10条件下刚性椭球颗粒散射声压。鉴于边界元法的局限性,对液体颗粒和气泡,则采取一种声散射函数近似计算方法。以液体椭球算例验证计算程序,之后预测椭球气泡随不同无因次尺寸参量、长短轴比、入射角的散射声压变化趋势,比较椭球和球形气泡散射声压分布,并对散射截面变化进行探讨。结果表明:对于刚性颗粒,在无因次参量ka大于4后前向散射效应占主要地位,随长短轴比值增加散射旁瓣增强。对于气泡,当椭球趋近于球体时,将本文结果与球体散射声压比较,发现入射角90度时吻合度最高。此外,当无因次参量和入射角不变时,前向散射随长短轴比的增大而增强。表现出与刚性颗粒类似的散射旁瓣随长短轴比的增加而增强,能量向前集中的特征,但散射截面减小。
[1].王鹏. 燃煤电厂可吸入颗粒物排放及控制研究. 浙江:浙江大学,2008. [2].Yonghui Hu, Xiaobin Huang, Xiangchen Qian, et al. Online particle size measurement through acoustic emission detection and signal analysis. Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC) Proceedings. Montevideo: IEEE Press, 2014: 949-953. [3].沈毅, 王体健, 韩永等. 南京近郊主要大气污染物的观测分析研究. 南京大学学报(自然科学),2009, 45(6): 646-656. [4].日本工业标准. 液压流体动力. 使用消光原理自动计数测定液体样本中的颗粒污染物等级. JIS B9934-2012. [5].熊振华, 袁鑫, 盛鑫军等. 一种微纳米颗粒分散分布的分析评估方法. 中国专利, CN103903266A. 2014-07-02. [6].Lines RW. The Electrical Sensing Zone Method, The Coulter Principle. Liquid-and Surface borne Particle Measurement Hand Book. New York: Maecel Dekker, Inc.1996. [7].胡边, 苏明旭, 蔡小舒. 高浓度纳米颗粒悬浮液粒径的超声在线测量方法研究. 高校化学工程学报, 2014, 28(4): 901-904. [8].钱祖文. 声学反演法分析海中气泡的有关参数. 声学学报,1997, 22(4): 352-356. [9].Epstein P S, Carhart R R. The Absorption of Sound in Suspensions and Emulsion: Water Fog in Air [J]. Journal of the Acoustic Society of America, 1953, 25(3): 553-565. [10].Allegra J R, Hawley S A. Attenuation of Sound in Suspensions and Emulsions: Theory and Experiments . Journal of the Acoustical Society of America, 1972, 51(5): 1545-1564. [11].苏明旭,任宽芳, 蔡小舒. 光复散射对消光法粒径测量的影响:复散射模型和数值模拟. 光学学报, 2004, 24(5): 696-699. [12].郭盼盼, 苏明旭, 陈丽等. 用蒙特卡罗方法预测液固两相体系中颗粒的超声衰减. 过程工程学报,2014, 14(4): 562-567. [13].宋延勇, 苏明旭,蔡小舒. 刚性颗粒的声散射计算及复散射场分析. 中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会.上海,2008:16-20. [14].Keller, J.B., and Ahluwalia, D.S. Diffraction by a Curved wire. SIAM J. Appl. Math. 20, 390-405. [15].Tran Van Nhieu, M., and Ywanne, F. Sound Scattering by Slender Bodies of Arbitrary Shape. J. Acoustic. Soc.Am.95,1726-1733. [16].Zhen Ye. A method for Acoustic Scattering by Slender bodies. I. Theory and Verification. J. Acoustic. Soc. Am. 102(4), 1964-1976. [17].田昌, 苏明旭, 陈孝震等. 颗粒两相流超声过程层析成像系统研究. 南京大学学报(自然科学), 2013, 49(1): 20-26. [18].Seyeed M. Hasheminejad, and R. Sanaei. Ultrasonic Scattering by a Spheroidal Suspension Including Dissipative Effects. Journal of Dispersion Science and Technology, 28:1093-1107. [19].陈丽. 微气泡粒径分布测量和声散射数值模拟. 上海: 上海理工大学, 2014. [20].Gaunaaurd, G.C. Sonar Cross Sections of Bodies Partially Insonified by Finite Sound Beams. IEEE J. Ocean Eng. OE-10,213-230. [21].王铁海, 王耀俊. 固体煤质中异质球形散射体的散射特性. 南京大学学报(自然科学),2002, 38(4): 505-513. |
No related articles found! |
|