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【24h】

マイクロバブルを含む水流中における圧力波の非線形発展:非振動成分としての抗力と気泡並進運動が波に及ぼす影響の理論的発見

机译:微泡的压力波的非线性发展:理论发现防冻剂对非振动成分的影响和波浪上的泡沫平移运动

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摘要

水流中で圧力変動が生ずるとき, それは圧力波として長距離の伝播を経て, 非線形性(波の急峻化) を蓄積し, 散逸性と競合したのちに, 衝撃波を形成させる.一方で, 水中にマイクロバブル(気泡) を含むならば,波の分散性も発現し, 非線形性, 散逸性, 分散性という3 性質が共存する. その結果, 気泡流中の圧力波は,衝撃波(非線形散逸波) と音響的なソリトン(非線形分散波) のいずれにも発展しうるが, 衝撃波とソリトンの性質は全く異なる. 気泡流中の圧力波の弱非線形伝播は, 後述のKdV–Burgers (KdVB) 方程式(7) や非線形Schr¨odinger (NLS) 方程式(9) に従う[1]. 式(7)(9) は, 非線形性, 散逸性, 分散性の線形結合で表現されており, 各項の相対的な大きさが, 圧力波が衝撃波とソリトンのどちらに発展するのかを決定づける.その意味で, 各項の大きさを象徴する定数係数Πi とνi の値が重要となるが, これはいわば抽象概念であって, 実験や直接数値計算から求めることはできない.そこで, 非線形波動方程式を理論的に導き, その各係数の確定を行うことが有効である.
机译:当水流动发生压力波动时,它是压力波通过长距离传播,非线性(波陡峭)在与耗散和耗散冲突之后,形成冲击波。另一方面,如果它在水中包含微泡(气泡),还表达了波分散性,非线性,耗散和分散性结果,气泡流中的压力波是冲击波(非线性耗散波)和声学孤子(非线性开发任何分布式波浪,但是冲击波和孤独None的性质是完全不同的。泡沫流中压力波的层状波动传播是稍后描述的KDV-BURGERS(KDVB)等式(7)根据非线性Schrodinger(NLS)等式(9)[1](7)(9)由非线性,耗散,分散性的线性结合表示每个术语的相对尺寸对于压力波是震惊的确定是否开发了波和孤子。从那意义上讲,常数系数Πi象征每个术语的大小νi的价值很重要,但这是抽象的概念无法从实验中获得和直接数值计算。因此,每个都是指导非线性波运动方程确定数字有效。

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