【摘 要】
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综合考虑颗粒所受声流曳力和声辐射力,建立了微颗粒在二维通道平面驻波声场中的动力学数值模型.利用分离时间尺度的数值方法求解二阶声流流场,将经典Rayleigh流与模拟得到的
【机 构】
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华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206;华北电力大学数理学院,北京102206
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综合考虑颗粒所受声流曳力和声辐射力,建立了微颗粒在二维通道平面驻波声场中的动力学数值模型.利用分离时间尺度的数值方法求解二阶声流流场,将经典Rayleigh流与模拟得到的二阶声流场进行对比,验证了数值方法的可靠性.在此基础上,研究了声流曳力和声辐射力协同控制下颗粒的运动行为.结果表明:在150 dB、l 000 Hz的驻波声场作用下,存在临界直径(160μm);当粒径小于临界直径时,颗粒运动主要由声流曳力控制,并进行涡流运动;当粒径不小于临界直径时,颗粒运动主要由声辐射力控制,并逐渐向声压节点聚拢;随着颗粒粒径的增大,控制颗粒运动的主要作用力由声流曳力逐渐变为声辐射力,且颗粒速度也随之增大.
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