声悬浮高温小球轴向稳定性研究

作者：王晓振; 常钦; 吴鹏飞; 徐德龙; 王祥达; 张丽; 林伟军

来源：声学学报(中文版), 2024, 49(01): 129-136.

DOI：10.12395/0371-0025.2022140

• 声悬浮
• 高温小球
• 非均匀温度场
• 轴向稳定性

针对驻波声悬浮高温小球的轴向稳定性,建立了声-热-流-重力场耦合的物理模型,采用有限元方法计算了高温小球周围空间的不均匀温度场和声场,分析了驻波声场中直径2 mm的氮化硅小球在300～2000 K温度区间的轴向悬浮稳定性,并通过常温下声悬浮实验验证了仿真模型的准确性。结果表明在初始悬浮间距满足谐振并保持不变的条件下,随着悬浮小球的温度升高,小球的平衡位置降低,并且存在能保持稳定悬浮状态的温度最大值。在小球升温的过程中,通过反馈调节发射端-反射端间距和发射端激励电压,可以在一定程度上保持高温小球的轴向悬浮稳定性。

• 单位
  中国科学院大学; 中国核电工程有限公司; 中国科学院声学研究所