超声波作为一种能量的载体,它在液体中传播能量的过程中会引起超声空化效应。超声空化是指液体中微小泡核在超声波的作用下被激活,主要表现为泡核的振荡、膨胀、收缩以及崩溃等一系列动力学过程。由于该过程是一个较为复杂的过程,常伴随有高温、高压、发光等现象,所以在物理、化学、生物等学科的基础研究和现代应用技术的开发及利用中展现出了十分广阔的前景。一般而言,在声波作用下的液体中都会存在大量随机分布的气泡,而气泡和气泡之间会相互作用产生次Bjerknes力,使气泡间相互吸引或排斥。气泡间的这种次Bjerknes力,不仅对气泡的分布状态和声场的局域分布有重要的调控作用,而且对弄清气泡群的振动及内部的变化机理、气泡或者微粒的聚集和分离也有积极的意义。最重要的是,通过气泡间的这种作用机理还可以明确超声空化的形成过程和声致发光现象的原理。因此,对超声波作用下,气泡间次Bjerknes力的研究就显得具有相当重要的理论和实际意义。本文首先使用流体中单个气泡的数学模型并结合气泡的平移运动,利用拉格朗日函数推导了气泡作径向振动和平移运动的耦合方程。然后,采用数值计算的方法,分析了气泡大小、气泡间距、声压幅值、传热模式以及声波频率对气泡间次Bjerknes力的影响。结果表明：1.通过气泡大小对气泡间次Bjerknes力影响的研究发现,气泡大小对气泡间次Bjerknes力有很大的影响。对于半径相同的气泡,气泡间次Bjerknes力总是表现为引力,并且随着气泡半径的增大引力会增大,最后使两气泡发生碰撞或融合现象。而对于半径不同的气泡,随着时间的变化总是引力和斥力交替出现,但是其时间平均作用力总是会有所倾向。当两气泡的半径均大于或小于共振半径时,气泡间次Bjerknes力表现为引力,并且气泡的半径越大引力越大。当气泡半径一个大于共振半径而另一个小于共振半径时,气泡间次Bjerknes力表现为斥力。当其中一个气泡的半径等于共振半径时,气泡间次Bjerknes力表现为引力,并且在引力的作用下,两气泡先不断地彼此吸引,然后达到动态平衡后以恒定的气泡间距一起随流体作平移运动。2.通过气泡间距对气泡间次Bjerknes力影响的研究发现,随着气泡间距的增大,两气泡间次Bjerknes力会减小,当间距增大到一定值时,两气泡间的作用力会趋于零,气泡的运动特性类似于单气泡的；随着气泡间距的不断减小,作用力会不断增强,而且当其中一个气泡的半径接近共振半径时,力的方向会发生变化。3.通过声压幅值对气泡间次Bjerknes力影响的研究发现,随声压幅值的增大两气泡间次Bjerknes力会不断的增大,而且力的方向也会因气泡对的不同而发生一定的变化。另外,由于声压的不同,气泡的平移状态还会受到不同程度的影响。4.通过传热模式对气泡间次Bjerknes力影响的研究发现,传热模式的改变并不会对气泡间次Bjerknes力产生大的影响。5.通过声波频率对气泡间次Bjerknes力影响的研究发现,对于半径相同的气泡,无论驱动频率取多大值,气泡间次Bjerknes力都表现为引力,并且在低于共振频率的区域会出现力的副极大,等于共振频率时会出现力的主极大,超过共振频率以后力会随频率的不断增大而逐渐减小。对于半径不同的气泡对,在驱动频率介于两气泡的共振频率之间的区域,气泡间次Bjerknes力表现为斥力,并且力的变化不与频率的变化成线性关系；而在驱动频率大于和小于共振频率的区域,气泡间次Bjerknes力表现为引力,但是在小于共振频率的区域,作用力有逐渐增大的趋势,在大于共振频率的区域,作用力有逐渐减小的趋势。另外,对于液体中的微小气泡而言,在低频声波作用下易产生瞬态声空化效应,高频声波作用下易产生稳态声空化效应。