超声提取苦菜单宁实验研究

对超声波提取苦菜中单宁的工艺优化进行可行性研究.将超声波法提取与热回流法进行对比.应用紫外分光光度法测定苦菜中单宁的含量,用改良的佛丹二氐法测定单宁的提取率,并用Matlab软件进行实验数据模拟,结果表明:超声波提取法用时短,提取率高,能达到比传统的热回流法更理想的效果,这为超声波辅助提取苦菜中单宁的工艺优化提供了依据.

矩形声化学反应器空化场分布的研究

文章研究了分析反应器尺寸及液体深度对矩形声化学反应器空化场分布的影响。在刚性边界条件下,理论分析得出了纵向声压分布公式。用MATLAB仿真分析了纵向声压分布情况,并用染色法进行了实验验证。结果表明:声场中声压有多种简正声波和高次同相振动叠加而成。近场区总声压幅值以高次同相振动为主,声压幅值随液体深度的增大而迅速衰减;远场区则以简正声波为主,声压幅值随液体深度的增大而起伏变化。当满足一定条件时,在槽体可发生长度共振。

微米磁性复合材料超声波吸收检测研究

目的研究磁性SiO2-Fe3O4-P(NIPAM-co-AA)有机-无机复合微球及复合材料的制备、吸收超声波的能力和吸波机理。方法分别对不同系列样品的超声衰减系数及声速进行测量、比对分析。结果磁性复合材料声衰减系数随SiO2的包覆厚度增大而增大,磁含量大小对声衰减系数有一定的影响,同时超声衰减系数对频率有很强的依赖性。结论复合材料中SiO2的包覆厚度、磁性大小对声衰减系数、超声速度有不同影响,此复合材料应用于超声波吸波材料时在较高频率对超声波的吸收效果好。

软组织超声散射子频率特性的研究

由于生物软组织对超声波的衰减、吸收等作用,组织超声背散射射频(RF)信号的中心频率会发生偏移,利用超声背散射RF信号中心频率的偏移量来估计软组织超声特征散射子的粒径等特征成为可能。该文在软组织超声背散射RF信号功率谱理论分析的基础上,制作了4种不同散射子粒径的实验仿体,并对实验仿体进行了信号采集和数据处理,研究其频率特性。研究结果表明,生物软组织超声背散射RF信号的中心频率随超声特征散射子粒径的增大而向低频方向移动,且越来越接近发射超声信号的中心频率。

超声换能器焦区内软组织背散射信号频移与散射子粒径的相关性研究

基于超声波在生物软组织中的传播机理,研究聚焦超声换能器焦区内软组织超声背散射信号中心频率的偏移量与组织超声特征散射子粒径的相关性。通过计算机模拟实验,探讨了组织的衰减系数和超声特征散射子的数浓度(单位体积内散射子的个数)以及换能器的中心频率、带宽和聚焦性等参数对频移量的影响。模拟结果表明,换能器焦区内软组织超声背散射信号中心频率的偏移量随散射子粒径的增大而增加,近似呈线性增长的关系;偏移量与组织的衰减系数和发射换能器的中心频率、带宽等参数有关,这些参数越大,偏移量也越大;散射子的数密度、聚焦超声换能器的聚焦性等参数对频移量的影响不大。

超声波参数对除垢效果的影响

采用循环水模拟装置,在超声波频率不变条件下,研究了超声波功率及流体温度、流速对超声除垢效果的影响.结果表明:超声波功率及流速越大,除垢效果越好;而流体温度对超声波除垢效果有一个最佳值,即水溶液的最佳除垢温度约为60℃.

液体中光击穿所激发声场的理论研究

以液体中光击穿所激发声场为研究对象,在等离子体椭球模型的基础上,为方便理论计算,简化等离子体椭球模型,提出了等离子体椭圆盘模型,对光击穿所激发声场进行了理论研究.得到了等离子体椭圆盘辐射声场的声压规律,并利用椭圆坐标变换,依据马修函数特性和模态的正交性,求得了等离子体椭圆盘振动位移的解析表达式.

双激励源压电陶瓷超声换能器的共振频率特性分析

本文对具有两组压电陶瓷激励元件的夹心式功率超声压电换能器进行了理论及实验研究.当换能器中的两组压电陶瓷元件分别被激励时,换能器可以产生两组不同的共振及反共振频率.利用换能器的梅森等效电路,得出了其频率方程.探讨了换能器的共振频率及反共振频率与其几何尺寸及电学边界条件的依赖关系.研究表明,换能器的共振频率不仅与其几何形状和尺寸有关,而且与电学边界条件有关.在同样的几何尺寸下,电端开路时的共振及反共振频率大于电端短路时的共振及反共振频率.在两种电学边界条件下,换能器的共振及反共振频率与几何尺寸之间的依赖关系是相似的,即当换能器圆锥前盖板的半径比增大时,换能器的共振及反共振频率总是降低的.

径向极化压电陶瓷长圆管复合超声换能器的径向振动

提出了一种圆管式径向复合压电陶瓷换能器,并对其径向振动特性进行了分析。该换能器由径向极化的压电陶瓷圆管以及金属外圆管组成。利用解析法得出了金属圆管以及具有任意壁厚的径向极化压电陶瓷圆管径向振动的机电等效电路。基于金属圆管与压电圆管的机械边界条件,得出了换能器的六端机电等效电路。在此基础上得出了换能器共振及反共振频率方程的解析表达式,给出了换能器的共振及反共振频率与其几何尺寸之间的依赖关系。利用数值方法对换能器的径向振动特性进行了模拟及仿真,并与解析结果进行了比较。最后,设计并加工了一些径向复合管式压电陶瓷换能器,利用精密阻抗分析仪对其共振及反共振频率进行了实验测试。研究结果表明,利用解析理论得出的换能器共振及反共振频率与数值模拟结果以及实验测试结果符合很好。

声场中水力空化泡的动力学特性

以水为工作介质,考虑了液体黏性、表面张力、可压缩性及湍流作用等情况,对文丘里管反应器中空化泡在声场作用下的动力学行为特性进行了数值研究.分析了超声波频率、声压及喉径比对空化泡运动特性以及空化泡崩溃时所形成泡温以及压力脉冲的影响.结果表明,超声将水力空化泡运动调制成稳态空化,有利于增强空化效果.

声驻波场中空化泡的动力学特性

以水为工作介质,考虑了液体的可压缩性,研究了驻波声场中空化泡的运动特性,模拟了驻波场中各位置处空化泡的运动状态以及相关参数对各位置处空化泡在主Bjerknes力作用下运动方向的影响.结果表明:驻波声场中,空化泡的运动状态分为三个区域,即在声压波腹附近空化泡做稳态空化,在偏离波腹处空化泡做瞬态空化,在声压波节附近,空化泡在主Bjerknes力作用下,一直向声压波节处移动,显示不发生空化现象;驻波场中声压幅值增加有利于空化的发生,但声压幅值增加到一定上限时,压力波腹区域将排斥空化泡,并驱赶空化泡向压力波节移动,不利于空化现象的发生;当声频率小于初始空化泡的共振频率时,声频率越高,由于主Bjerknes力的作用将有更多的空化泡向声压波节移动,不利于空化的发生,尤其是驻波场液面的高度不应是声波波长的1/4;当声频率一定时,空化泡初始半径越大越有利于空化现象的发生,但当空化泡的初始半径超过声频率的共振半径时,由于主Bjerknes力的作用将有更多的空化泡向声压波节移动,不利于空化的发生.

声场中气泡运动的混沌特性

以水为工作介质,考虑了液体的可压缩性,研究了声场中气泡的运动特性,模拟了声波频率、声压幅值、气泡初始半径以及液体的表面张力和黏滞系数的变化对气泡运动状态的影响.分析了空化处理效果与气泡运动状态之间关系.结果表明:气泡运动处于混沌状态,是提高声空化降解有机污染物能力的最重要因素.