本文通过CFD数值模拟，采用VOF和FTM方法，系统研究了非等宽Y型分岔微通道内气泡的生成过程、破裂行为以及两个气泡上升过程中的相互作用。重点揭示了Squeezing和Shearing两种气泡生成机制的动态特征、压力和速度场演变规律，以及壁面润湿性、毛细数、气液相速度比等对气泡尺寸与破裂周期的影响。三维模拟结果进一步验证二维模拟的正确性，体现了三维效应带来的生成和破裂时间差异，以及气相在通道横截面分布的复杂性。基于FTM的双气泡上升模拟揭示了气泡初始形状对运动速度和形变的显著影响，气泡之间的尾流效应促进下部气泡速度提升和形变变化，为微流控气液两相流的理论研究和工程应用提供了模型依据和物理理解 [page::2][page::3][page::16][page::35][page::41][page::59][page::83]。
本报告建立了基于Fluent软件的三维有限元双气泡耦合超声空化仿真模型，数值模拟超声驱动下液体中双泡的非线性动态过程，发现耦合效应抑制气泡扩张，延长收缩时间，且耦合泡溃灭时气泡内压强高于单泡，体现了耦合增强的能量转换能力[page::0][page::1][page::4][page::5]。
本文围绕超声降解水中有机污染物的声场分布展开，采用COMSOL软件数值模拟机械搅拌引起的流场及其对声场的影响，基于声波方程及气泡动力学模型，分析不同搅拌速度对声空化强度的影响。通过设计超声辐射协同机械搅拌实验验证了仿真结果，发现搅拌速度对超声降解率存在最优值，过高转速反而降低降解效果。并设计抛物型金属体及开孔金属圆盘结构优化声场分布，显著提高了声空化强度及降解效率，理论与实验结果相符，促进了超声降解技术的应用发展 [page::1][page::2][page::3][page::19][page::20][page::42][page::47][page::54][page::55][page::66][page::72][page::81]
本论文基于超声空化效应，提出利用气泡溃灭时产生的高速微射流促进微流体混合的方法，显著提升病毒与流道底面抗体的结合效率。通过理论分析、Fluent数值仿真及高速摄像实验，验证气泡溃灭向壁面导向的微射流速度高达280m/s，可有效带动周围颗粒运动，提高检测效率和准确性。此外，论文分析了超声波频率和气泡初始半径对空化效应的影响，优化实验参数，为微流控生物安全检测技术发展提供新思路 [page::5][page::23][page::43][page::50][page::55]
本文基于铝箔腐蚀法，通过Matlab实现槽式与探头式超声空化场二维可视化，分析不同频率和声能密度对空化强度和分布的影响。结果显示槽式超声场高效区集中，低频空化效应强；探头式高效区集中在探头轴线，声能密度增强空化效果，声频升高减弱空化及污泥破解效果。声场分布不均匀主要因超声波指向性和驻波形成，污泥破解实验验证了超声参数对效果的关键影响[page::0][page::3][page::4][page::5][page::6][page::7]
本报告系统总结了高温合金废料的来源、特性及其回收再利用的多种工艺技术，包括火法、湿法及火湿法结合工艺的研究进展，重点分析了酸浸、电解、萃取、离子交换等关键环节的技术创新与瓶颈，并探讨了新型膜分离材料、高效萃取剂和定向离子交换树脂等未来发展方向，为提升高温合金废料回收效率和实现绿色可持续利用提供理论与技术支持[page::0][page::1][page::2][page::3][page::5][page::6]
本文围绕功率超声中的空化效应展开，从气泡动力学模型出发，结合理想及实际气体状态方程，采用数值仿真方法探讨气泡运动特性及其对声传播的影响。研究表明，气泡运动受液体静压力、表面张力、粘滞性、蒸汽压等多因素影响，且气泡内外热量交换显著影响闭合时的瞬态高温高压特征。声传播仿真显示，液体中振动空泡引起声压分布扰动，且随着空泡数密度、初始半径和驱动声压的增加，声场扰动程度加剧。为减小空泡对声传播的干扰，液体除气成为必要手段[page::2][page::22][page::36][page::53][page::62][page::64]。
本报告建立了超声空化泡运动的动力学模型，考虑液相粘度、表面张力和蒸气压影响，采用数值模拟方法研究了频率、声压幅值及初始气泡半径对气泡运动规律及崩溃时泡内温度压力的影响，揭示了气泡运动的稳态与瞬态特性及其共振条件，为超声空化在化工过程中的应用提供理论基础。[page::0][page::1][page::2][page::3][page::4]
本文基于热力学和动力学理论，建立了声场作用下液体中单个空化气泡运动的数值模型，系统分析了声压幅值、超声频率、气泡初始半径及液体密度、表面张力和动力粘度等因素对气泡振动特性的影响，揭示了不同参数条件下气泡运动的非线性行为与共振现象，为功率超声的实验及工业应用提供理论依据 [page::0][page::1][page::2][page::3][page::4]。
本文综述了超声空化技术的形成机理及其在化工领域中的多方面应用，涵盖废水处理、清洗防垢、电镀工业及超微细粉体制备等。研究表明，高频超声波能显著提升废水中有机物降解效率，超声空化通过产生高温高压、冲击波及自由基促进反应。清洗与防垢方面，超声空化有效去除污垢且环保。电镀应用中，超声波提升镀层性能与结构均匀性。此外，超声空化技术具备低能耗、高效率的优势，未来有望拓展至更大规模工业应用并与其他工艺结合以提升综合效能 [page::0][page::1][page::2][page::3]。
本研究基于Matlab平台建立了超声空化气泡模型和两种简化的有限扩散聚集絮体破碎模型，结合试验验证了超声波破碎污泥絮体的机理。结果显示，随着超声频率升高，空化效应减弱；声能密度提高则增强空化气泡振幅，7 W/mL时气泡振幅达初始半径200倍，空化效果显著。低能密度（0.03-3 W/mL）低频率（25-40 kHz）条件下剥蚀作用主导，絮体粒径减小，分形维数增大；高能密度或高频率下大规模破碎占主导，絮体粒径减幅较小且结构变松散，40 kHz超声波更有利于絮体破碎，10分钟超声处理后絮体粒径减幅达9.8%，结构更加致密[page::0][page::2][page::3][page::5].
本文基于考虑水蒸气蒸发和冷凝的气泡动力学方程，系统模拟分析了水蒸气蒸发和冷凝对超声空化气泡运动状态的影响，发现水蒸气的蒸发和冷凝显著影响气泡的崩溃阶段温度与压强，且不可忽略。同时模拟了空化气泡崩溃时产生的自由基数量，证明了空化促进化学反应的机理，为超声空化相关领域提供了理论支持和数值方法 [page::0][page::2][page::4]。
本报告基于有限体积法和VOF模型数值模拟研究了超声作用下近壁微气泡的溃灭特性。研究发现气泡最大射流速度与无量纲近壁距离参数$\gamma$、超声频率成正比，与气泡初始半径成反比；二次溃灭的最大射流速度更高，对溃灭过程影响显著，结果为超声靶向给药和基因治疗技术提供理论支持 [page::0][page::4][page::5].
本文系统综述了超声在液体材料中的传播特性及空化和声流动力学的数值模拟进展，详细分析了声场分布的非线性模型、气泡的单多泡动力学及其对液态合金凝固的影响机制，重点揭示了超声空化促进晶核形成、声流调控枝晶生长的作用，结合多维超声优化声压分布与空化体积分数的研究，为超声材料制备及工业化应用提供理论指导[page::0][page::1][page::4][page::5][page::13][page::17]。
本文基于试验研究、理论分析和数值模拟，系统研究了超声场中气泡运动规律及融合机理。发现气泡受次Bjerknes力影响存在作用距离阈值，融合时间与超声声压显著相关，气泡振动相位对融合过程有重要影响，且融合过程随频率和声压变化而差异明显，为超声消隐舰船尾流技术提供基础理论支持 [page::3][page::4][page::65][page::99].
本文基于Rayleigh方程及能量守恒原理，推导了多参数下超声场空化气泡壁运动方程，利用Matlab数值模拟分析了超声频率、声强、气泡初始半径、环境压力、液体黏度等参数对空化气泡运动的影响，揭示了低频强功率、气泡初始半径接近共振尺寸条件下空化效果最佳。同时，建立了超声场下溶液中溶质扩散的分子动力学修正模型，证明超声能降低液体黏度、增强扩散系数，强化溶质传质过程。进一步提出并分析了超声场下液固反应缩核模型及其传质强化机理，结合实验数据表明超声场显著提升了液固反应速率。超声场强化气液传质模型的建立揭示了超声空化及声场协同效应对气液反应传质效率的提升机制。该研究为超声技术在化学反应及传质过程强化中的理论支持和工程应用奠定了基础[page::1][page::3][page::12][page::27][page::42][page::48][page::55][page::63][page::64].
本文研究了非离子表面活性剂TX-10与超声波协同作用对703铝合金化学机械抛光后表面清洗的影响。结果表明，TX-10浓度为2.0%时，SiO₂颗粒分散性最佳，表面润湿性增强，Zeta电位变化显著，超声波辅助清洗使颗粒去除率从57%提升至90%，且未出现腐蚀现象，清洗后表面粗糙度降至2.16nm，实现高效洁净无损表面 [page::0][page::2][page::3][page::4]。
本论文基于微气泡空化模型，研究超声激励信号频率、声压、气泡初始半径及液体黏滞系数等参数对气泡振动行为的影响，揭示气泡振荡的稳态及非稳态空化过程，明确最佳稳态激励频率区间与空化阈，促进超声快速制取病理切片技术的优化应用，为快速病理诊断提供理论依据[page::0][page::3][page::4]。
本文综述了超声波清洗技术在机械加工、医疗器械清洗、化工生产及防垢、除垢和再生等工业领域的应用进展，详细介绍了超声空化机理及其带来的化学和机械效应，分析了影响清洗效果的多种因素及可能造成的损伤，提出了改良清洗槽形状、调频、双/多频超声波及改变发生器位置等若干优化方案，并探讨了与曝气、化学、微波、电化学等工艺联合应用的前景，旨在提升超声波清洗效果及应用广度[page::0][page::1][page::2][page::3][page::4]。
本论文基于试验规模的超声波清洗技术，优化了超声功率、频率以及助洗剂配比，实现了油泥中油分的高效去除，油去除率可达82%-90%。超声波助洗效果受油泥初始含油量及组成极性影响显著，添加表面活性剂可全面提升去油效率，促进了该技术的工程应用进程 [page::2][page::7][page::8][page::19]。
