题目：超声空化多泡及其辐射声场的研究

当声波强度、频率到达一定值时，会导致液体中出现空化效应。而功率超声的诸多应用基础空化效基础的，同时空化现象的实验和理论以及应用的研究也备受科学家们所关注。影响空化的因素很多，主要有，温度、蒸汽压、气泡半径液体粘滞性，表面张力、声压频率等。目前对空化现象的研究主要在理论、实验和应用等方面。空化现象的应用广泛，如超声处理、超声清洗、医学超声等。2002年，在美国，Taleyarkhan在研究中发现超声空化场中出现了核聚变反应，如果这是真的那么就会为核反应提供一种新的产生方式，同时超声空化的理论研究在未来很有可能引起核反应界一场新的巨变。 ?
本文从主要从理论推到和数值模拟对超声空化中多泡现象进行了研究，做了以下工作：
（1）从两空化泡泡壁的运动方程出发，得出了双空化泡的共振频率，振动半径及辐射声压。由频率方程，振动半径和声压方程可以看出两气泡的运动情况与单气泡的运动情况有着明显的不同。共振频率，共振振幅及辐射声压与两气泡之间的间距有关。运用MATLAB语言对共振频率，共振振幅及辐射声压进行了数值求解，发现共振频率和共振振幅随空泡间距的增大而增大，辐射声压随距离增大先增大后减小。
（2）对刚性壁面附近空化泡溃灭过程中的辐射声场做了研究，推导了刚性壁面附近单空泡、双空泡的辐射声压分布。研究表明由于刚性壁面的影响使得空化泡的辐射声场表现出一定的指向性。双空化泡的辐射声压分布还与空化泡之间距离、空泡崩溃时间以及空化泡初始半径有关。在考虑到声压相位叠加时，待测点处的辐射声压依赖于空化泡辐射声压幅值和两空化泡到观察点的声程差。
（3）对空化泡在绝对软分界面前溃灭过程中的辐射声场进行了研究，推导了绝对软分界面前单空泡、双空泡的辐射声压分布公式。研究结果表明由于分界面的影响使得空化泡的辐射声场出现一定了的指向性。双空泡辐射声压分布还与空化泡之间距离、空化泡崩溃时间及以空化泡初始半径有关。待测点处的辐射声压依赖于空化泡的声压幅值以及观察点到界面之间的夹角有关，同时也具有一定的指向性。