金融研报AI分析

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]

Dynamic behavior of acoustic cavitation bubble originated from heterogeneous nucleation

本研究基于三维气-液两相数值模拟,系统分析了异质成核空化气泡在裂缝中的三类动态行为(线性振荡、非线性振荡与液射流),并发现增大裂缝尺寸、超声压力幅度和接触角会增加气泡膨胀比、诱发液射流,从而导致气泡碎裂并脱落;同时构建了裂缝尺寸—压力幅度下的稳定性图谱,为理解声化学反应和表面侵蚀机制提供数值依据 [page::8]

Dual-frequency ultrasonic cleaning with diluted phosphoric acid solution for removing oxide scale of uncoated steel sheets in hot stamping

本文提出并验证了将双频超声与稀释磷酸溶液耦合用于热冲压未涂层钢板氧化皮去除的工艺:磷酸溶液可溶解氧化层并生成防锈铁磷酸盐层,双频(28 kHz 与 75 kHz 混合)可显著降低清洗时间并改善压力分布,从而实现溶解与剥落的协同去除机理,且对表面粗糙度、变形、焊接性和涂装性能均优于或可替代喷丸处理 [page::0][page::4].

Dual frequency ultrasonic cavitation in various liquids: High-speed imaging and acoustic pressure measurements

本研究通过超高速成像与同步光纤水听器测量,系统比较了单频(24 kHz)与双频(24 kHz + 1.174 MHz)驱动下四种溶剂(DIW、EtOH、DIW:EtOH、甘油)的气泡动力学、空化区尺寸、声学谱和冲击波特征,发现双频可显著扩大空化区、延长卫星/微泡寿命并提升检测到的声压(局部提升高达≈180%),从而增强空化强度并改善用于液相剥离等工艺的微尺度作用机制 [page::1][page::10].

Disruptive bubble behaviour leading to microstructure damage in an ultrasonic field

本研究通过高速成像构建了超声场中气泡行为的参数图谱,识别出体积振荡、形态振荡、裂解与混沌四种模式,并证明微结构损伤主要由裂解与混沌振荡产生的冲击/动态压力引起,提示需在超声清洗中调谐频率与振幅以避免对高长宽比纳米结构的破坏 [page::13].

Developing high intensity ultrasonic cleaning (HIUC) for post-processing additively manufactured metal components

本文提出并实验验证了一种高强度超声空化清洗(HIUC)装置,通过在圆柱罐侧壁布置四组浸入式换能器实现声波几何聚焦,产生显著的亚谐波信号并在罐中心形成强烈的惯性空化区,从而能够去除金属增材制造(AM)件表面的部分熔融附着粉末,而这是常规超声清洗无法实现的(质量损失在相同工况下HIUC为28.87 mg vs 常规9.83 mg)[page::0][page::6][page::7]

Determination of velocity, size and concentration of ultrasonic cavitation bubbles by the phase-Doppler technique

基于相位多普勒粒子分析(PDPA)的实验研究,报告了20 kHz超声探头下气蚀气泡的速度、尺寸与体积流率的轴向与径向剖面,发现气泡径向分布与湍流圆柱喷流相似;气泡平均直径在远离底部处约为10 μm,超声功率升高使平均速度近线性增长且体积流率线性增加,而Sauter直径随功率在低区较大后随功率增大收敛至约10 μm,为声流和气泡破裂/聚并平衡的结果 [page::0][page::3][page::5][page::7][page::8]

Depth effect on the inertial collapse of cavitation bubble under ultrasound: Special emphasis on the role of the wave attenuation

本论文通过数值模拟研究了液体深度(0–10 m)对超声驱动空化气泡塌陷时内部最大温度与压力的影响,发现在深度增大时Tmax与pmax显著下降;超声波随深度的衰减在总体减弱效应中贡献可达约47%(Tmax)与79%(pmax),且该效应在高频(≈1000 kHz)、低温(≈10 °C)和中等入射强度(≈2 W/cm2)下最显著 [page::12][page::4].

Dependence of cavitation, chemical effect, and mechanical effect thresholds on ultrasonic frequency

本研究测定了22–4880 kHz范围内气蚀(cavitation)、化学效应(KI氧化)与机械效应(铝箔侵蚀)的声压阈值,结果表明三类阈值随频率上升而增大,化学效应阈值在整个频段接近气蚀阈值,而机械效应阈值在低频(≤98 kHz)接近气蚀阈值但在高频显著高于气蚀阈值,这为声学超声清洗与声化学反应的安全与效率界定提供了频率依赖性的量化基准 [page::5].

Correlation characteristics of oscillation dynamic and acoustic behavior of a sonoluminescence cavitation bubble

本研究基于Keller–Miksis模型与Pearson相关性分析,量化了表面张力、黏性、气体与壁面压力及驱动声压等五类特征压力与气泡半径、振速、加速度之间的耦合关系,发现黏性项对振速影响最大、表面张力与半径振荡高度相关,驱动声压与半径振荡呈显著正相关;并给出环境压力与频率分别与特征半径的线性关系(R^2≈0.98和0.97),为声空化与声致化学应用提供理论参考 [page::1][page::8].

Controlled Effect of Ultrasonic Cavitation on Hydrophobic/ Hydrophilic Surfaces

本文提出并验证了基于表面润湿性差异实现选择性气泡异质成核的方案:高接触角(疏水)区域显著降低成核能垒,从而在超声稀薄阶段优先发生空化打击并形成微坑/泡沫状金属结构;温度与超声强度会加速该过程并最终使两类区域都受影响,实验与能垒模型(ΔE ∝ σ^3/P^2·g(θ))定性一致 [page::6][page::1].

Computational engineering study of hydrogen production via ultrasonic cavitation in water

基于耦合气泡动力学(Keller–Miksis 方程)与气相化学动力学(25/73 可逆反应机理),本文通过数值模拟研究了声空化条件下水声解制氢的机理与工艺参数影响,发现单泡 H2 产率随超声频率显著下降、氩气饱和明显优于空气且在高频下差异更大、声强提高显著增加产率且在高频区增强效果更明显,并指出存在约 30℃ 的液体温度最优点以最大化 H2 产率 [page::0]

Comparing cleaning effects of gas and vapor bubbles in ultrasonic fields

本研究通过高帧率成像与定量清洁效率(PRE)评估,比较了超声场中含气(gas)与含蒸汽(vapor)空化泡的清洁机理与效果,发现:含气泡以较温和且长期的振荡/迁移方式在其轨迹附近逐步去除弱附着污染物,而蒸汽泡通过短时剧烈塌陷产生大面积瞬时清洁,能去除强附着污染物;此外,疏水表面上含气泡迁移受接触线钉扎而失效,因此疏水表面更依赖蒸汽泡清洁,本结论基于高速影像观察与不同声压下的PRE曲线对比得出 [page::2][page::3][page::4].

Collapse of cavitation bubbles near air bubbles

本研究用高频高速摄影系统与可控气泡释放装置,系统实验并分析了空化气泡在壁面及邻近气泡作用下的塌缩方向与强度,发现气泡数量与近距离气泡合并形成气态空化泡会显著减弱塌缩强度并降低塌缩噪声峰值,为充气缓蚀设计提供实验依据 [page::11]

Classification of regimes determining ultrasonic cavitation erosion in aqueous solutions containing dissolved air☆

本研究通过控制溶解氧(φDO=1.18–18.30 mg·L−1)并在20 kHz超声场下进行振动加速侵蚀试验,发现随溶解气体含量增加,工件300 min质量损失先增后减,并在半饱和(φDO≈4.00 mg·L−1)时达到最大侵蚀,超饱和条件下微气泡形成导致侵蚀缓解[page::1][page::5]。理论结合各向异性气泡塌缩的能量耗散与经典成核理论,提出了四种主导政权:均相成核、蒸汽型(VB)成核、气体型(GB)成核与超声诱导微气泡(MB)形成,以解释不同φDA区间下侵蚀加剧或缓解的机理及其工程意义[page::6][page::8][page::10]。

Characterizing the cavitation development and acoustic spectrum in various liquids

本文利用可在高温下工作的专用cavitometer,结合高速影像与频谱分析,系统比较了水、甘油、乙醇三种透明液体在20 kHz超声作用下的空化结构演化与声学发射,发现不同物性(粘度、表面张力、饱和蒸气压等)决定了空化形态和谱特征,并通过无量纲分析及频谱对比证明水与熔融铝在空化行为上最为相近,可作为其透明模型介质以便外推至金属熔体工况中应用 [page::0][page::6][page::8][page::9]

Characterization of jet parameters related to cavitation bubble dynamics in a vicinity of a flat liquid-liquid interface

本文以平坦液–液界面为研究对象,通过激光致空化与高速成像系统,系统测量并比较了两种不同密度硅油/水界面下的喷射相关参数(气泡中心位移、喷射穿透气泡长度、反弹气泡尺寸),结果显示这些喷射参数随各向异性参数ζ增大而增强,且两界面喷射参数的比值与对应ζ的比值大致一致,为界面对空化喷射动力学的量化理解提供了实证依据 [page::6]