初級聲輻射力

更新時間：2024-03-22

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　　當聲波在其自身上反射時，反射波可以疊加形成所謂的聲駐波。這種波的特征是局部高壓區域發生構造疊加，稱為壓力波腹，局部壓力最小區域發生破壞性幹擾，稱為壓力節點。

　　當駐波場持續存在於含有食物顆粒或水滴的介質中時，如果流體與顆粒材料之間存在聲阻抗不匹配，則波將被顆粒部分地散射。波的散射將產生所謂的初級聲輻射力。這種力作用於粒子和液滴，該力作用在顆粒和液滴上，使得它們根據聲學對比係數向駐波的節點或波腹移動。聲學對比係數取決於粒子及其周圍介質的密度和壓縮性。

　　對比係數可以用：

　　其中ρ是密度，β是壓縮性，下標l和p分別表示液體(ti) 介質和顆粒。當對比係數為(wei) 正時，粒子向駐波壓力節點移動；當對比係數為(wei) 負時，粒子向壓力反方向移動。根據經驗，密度小於(yu) 周圍液體(ti) 的食物成分時，有一個(ge) 對比因子促使它們(men) 向壓力最大值靠近。那些密度高於(yu) 周圍流體(ti) 的將會(hui) 被推向壓力最小值。單個(ge) 液滴或顆粒在駐波內(nei) 的壓力節點或波腹上的定位將導致它們(men) 快速聚集或合並成較大的實體(ti) 。

　　聲輻射力的研究可以追溯到King的工作。他的工作重點是了解球形不可壓縮粒子在聲場中的行為。平麵聲波中的可壓縮粒子如下：

　　其中r是粒子半徑，k =2πλ波數，λ是聲波的波長，Eac是比能量密度，x是駐波的節點的距離，φ是聲學對比因子。

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