气泡线性振动对含气泡水饱和多孔介质声传播的影响?

• 作者: 郑广赢 黄益旺
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 气泡线性振动 声速频散 衰减 Biot理论
• 年，卷（期）: 2016,（23）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 234301-1-234301-7
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.234301

摘要

为了研究孔隙水含少量气泡时多孔介质中波的传播，本文在Biot模型的基础上，将孔隙水中气泡的体积振动融合到多孔介质的孔隙流体渗流连续性方程中，从而得到了考虑气泡体积振动的孔隙流体渗流连续性方程。在此基础上，根据气泡线性振动下气泡瞬时半径和介质背景压力的关系，以及多孔介质运动方程和流体介质运动方程，导出了受气泡影响下多孔介质位移矢量波动方程，建立了非水饱和多孔介质声速频散和衰减预报模型。气泡的存在增大了孔隙水的压缩率，导致含气泡水饱和多孔介质声速的降低。当声波频率等于气泡的共振频率时，在声波激励下，介质呈现高频散，且孔隙水中的气泡产生共振，吸收截面达到最大，使得多孔介质的声衰减也达到最大。文中数值分析验证了上述结论，表明了气泡含量、大小和驱动声场频率是影响声波在含少量气泡的水饱和多孔介质中传播的主要因素。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄益旺	哈尔滨工程大学水声技术重点实验室	29	176	9.0	12.0
5	郑广赢	哈尔滨工程大学水声技术重点实验室	4	5	1.0	2.0