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在脉冲产生的无粘轴对称表面射流、波浪和水滴上。 (英语) Zbl 1178.76394号

摘要:考虑了无边界无粘自由表面在高斯型速度势作用下的演化,以及惯性力、界面力和重力的影响。这种结构是由超声成像引起的肺出血引起的,并遵循这样的理念,即超声爆发会排出液滴,这些液滴会刺穿肺部复数表面的充气囊,使其充满血液。邻近囊的组织被建模为液体,囊中的空气-组织界面被建模为自由表面。自由表面的演化由边界积分公式描述,由于自由表面相对于超声波的爆发缓慢演化,因此它们在自由表面上实现为脉冲,由速度势表示。随着自由表面的演变,可以看到它形成轴对称的表面射流、波浪或水滴,这取决于重力和表面张力的水平。此外,液滴可以是球形的,并从表面喷出,或者是倒置的泪滴形状,然后回落到表面。这些结论用反弗劳德数(Fr^{-1})与反韦伯数(We^{-1{)的相图表示。具体来说,虽然轴对称表面喷流是在没有表面张力和重力的情况下形成的,但重力作用限制了它们的高度,使它们成为波浪,尽管不稳定性在达到这个界限之前会覆盖计算。表面张力抑制不稳定性(前提是(We^{-1}>0.045))并形成液滴;如果强度足够大,它还可以抑制不断演变的波浪,导致其崩塌。影响球形液滴的收缩是幂律型的,具有指数(2/3),将颈缩半径与收缩时间联系起来的通用常数具有值(mathfrak k=0.45\pm 0.025),从而实现了有限时间奇异性。最后,一旦超声检查中使用的机械指数(尺寸测量)超过0.5,就会出现滴落。

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