本文研究传质传热效应对超声场中脉动的相互作用双气泡在泡壁上产生的黏滞产热的影响。基于修正的Keller-Miksis (KM)方程与Noble-Abel Stiffened-Gas(NASG)状态方程,计算了考虑传质传热效应的相互作用双气泡在泡壁上产生的黏滞产热,并与未考虑传质传热效应的双气泡产生的黏滞产热进行了比较。结果表明,在常用声致发光参数条件下,传质传热效应通过增强气泡的径向脉动,使其黏滞产热显著提升,进而能够进一步增强气泡外部发生化学反应的可能性。但用Minnaert共振频率驱动时,考虑传质传热效应的双气泡所产生的黏滞产热,低于不考虑该效应的双气泡的黏滞产热,这是由于考虑传质传热效应后引起了气泡共振频率偏移所导致。同时,研究发现气泡间的相互作用普遍抑制气泡脉动,从而降低产热,且这一效应在小气泡上更为显著。双气泡在泡壁上产生的黏滞产热能够有效增强气泡外发生化学反应的可能性,直接影响空化在清洗、萃取、灭菌、肿瘤消融等方面的应用效果,具有重要的实际意义。
Han et al. (2026) studied this question.