自由液面处双悬停气泡破裂声特性研究

• 作者: 丛山昊 刘竞婷 王贵超 孙逊 陈颂英
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 气泡 气泡破裂 液面波动 声压脉动叠加 短时傅里叶变换 时频谱图
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 5123-5131
• 页数: 8页
• 分类号: TB52+2,TB52+6
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210470

摘要

通过流场-声场同步测试实验，观测自由液面处双悬停气泡几近同时破裂，引起液面波动的瞬态流动行为与声学特性。利用短时傅里叶变换提取了声音信号的时-频谱图，同步分析了气泡破裂过程图像和声压图谱。结果表明，双悬停气泡相继破裂，气泡Ⅰ射流形成和气泡Ⅱ体积急剧收缩的时刻重叠，存在高于单气泡破裂0.5Pa的声压激增现象，该声压峰值均大于单气泡破裂、体积急剧收缩、射流引起的声压幅值。双悬停气泡破裂引起的液面波动相向传播重叠时刻，也存在明显的声压峰值。其中，气泡Ⅰ射流形成和气泡Ⅱ体积急剧收缩重叠时刻的声信号中心频率约为1078Hz；双悬停气泡破裂引起的液面振动波叠加时刻具有两个频域峰值，中心频率分别为1242Hz和2063Hz。