陈奕宏，周伟新，史小军，彭晓星

（中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082）

气核密度分布的声学测量技术研究

陈奕宏，周伟新，史小军，彭晓星

（中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082）

文章从气泡流中的气泡密度分布与复声速之间的关系式出发，推导得到气泡的密度分布与声速系数以及声衰减系数的方程组。文中建立的声学测核技术采用带约束条件的最小化方法求解该方程组，得到气泡的密度分布。此外，设计和建立了一套完整的设备用于气核的声学测量，并基于LabVIEW图形化开发平台开发了一套气核声学测量软件。最后，应用图象显微方法测量了气核密度分布并与声学测核方法得到的结果进行比较，表明两种方法得到的气泡分布曲线吻合较好。

气核；声学；反演；试验研究

1 引 言

气核对空化的影响一直是空化界研究的一项重要课题，而对气核的有效、实时测量则是空化问题研究中的难点。实现气核测量能为定量分析气核含量对空化性能的影响提供依据。气核测量也是有效控制水筒中气核含量所需的手段。不仅如此，气核测量对水声学中研究声波的传播有很重要的意义。气核测量技术在其它一些诸如海洋气象、海洋环境及生物医学等领域中都有重要应用。研究人员在气核测量方面已经作了很多研究工作，目前的测核方法主要分为光学测核方法（包括光散射，图像技术和光全息），声学测核方法（包括声散射，衰减和传播），以及其它方法（包括Venturi管）。……