基于蒙特卡罗法模拟高浓度悬浮物的声衰减
超声技术在医学和工业中具有重要的应用,目前正被研究用作对颗粒粒径与浓度的表征与质量检测.由于缺乏合适的理论解释,超声技术仍很难用于对高浓度的悬浮物与乳剂准确测量.在对高浓度悬浮物和乳剂测量时,特别是亚微米胶体范围,当浓度较高时,声衰减随浓度的增大呈现出明显的非线性变化趋势.一般认为此现象是由于复散射现象或者颗粒间的相互作用产生的.其中复散射可以通过对经典ECAH(Epstein-Carhart-Allegra-Hawley)模型的修正来解释.Strout和Hemar et al.各自建立了不同的模型方法来研究粒子间的相互作用,但是都只适用于长波段条件.通过采用蒙特卡罗方法预测二氧化硅/水颗粒两相体系中亚微米级别颗粒的超声衰减特性,在低浓度时,模拟结果与ECAH 模型一致。高浓度时,其随浓度衰减变化的趋势、大小与文献实验结果相符。本文工作表明该方法可用于超过50%颗粒体积浓度范围内的超声衰减预测并为颗粒测量提供理论模型基础。
悬浮物 超声检测 声衰减 蒙特卡罗法
黄炳发 苏明旭 李运思 郭盼盼
上海理工大学颗粒与两相流测量技术研究所,上海 200093
国内会议
哈尔滨
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7-8
2017-09-22(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)