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Untersuchung von Einzel- und Mehrblasensystemen in akustischen Resonatoren

dc.contributor.advisorLauterborn, Werner Prof. Dr.de
dc.contributor.authorKrefting, Dagmarde
dc.date.accessioned2003-12-16T12:12:22Zde
dc.date.accessioned2013-01-18T13:37:26Zde
dc.date.available2013-01-30T23:51:10Zde
dc.date.issued2003-12-16de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B6C2-Fde
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-2815
dc.description.abstractBlasen in Flüssigkeiten können unter dem Einfluss eines akustischen Stehwellenfeldes sowohl Pulsations- als auch Translationsbewegungen ausführen. Dabei bilden sich komplexe raumzeitliche Strukturen (akustische Kavitationsfelder).In der vorliegenden Arbeit werden grundlegende Untersuchungen an Einzelblasensystemen durchgeführt. Die Rückkopplung der Blasen auf die Resonanzeigenschaften des schallgebenden Systems wird experimentell untersucht, wobei sich ein signifikanter Einfluss der Blasen auf die Resonanzfrequenz des Gesamtsystems zeigt. Die Translationsbewegung im schwachen Schallfeld wird für den Grenzfall linearer Volumenschwingungen analytisch berechnet, experimentell bestimmt und mit einem numerischen Modell unter besonderer Berücksichtigung der viskosen Reibungskraft verglichen. Neben qualitativen Untersuchungen zur Anregung von Oberflächenschwingungen kann gezeigt werden, dass Einzelblasensonolumineszenz auch in luftgesättigtem Wasser erzeugt werden kann.In Mehrblasensystemen können die auftretenden räumlichen Konfigurationen in wenige Klassen unterteilt werden. Die charakteristischen Eigenschaften dieser Strukturen werden beschrieben und verschiedene experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Insbesondere wird dabei der Einfluss von Blasenquellen, d.h. Orten, an denen Blasen entstehen können, auf die Strukturbildung untersucht. Es werden Geschwindigkeitsverteilungen des Blasenfeldes bei verschiedenen Anregungsamplituden bestimmt, sowie der Zusammenhang zwischen akustischer Emission des Kavitationsfeldes und der Strukturbildung untersucht. Desweiteren werden hochgeschwindigkeitskinematografische Aufnahmen von Reinigungs- und Erosionsprozessen in akustischen Kavitationsfeldern ausgewertet.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isogerde
dc.rights.urihttp://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyrdiss.htmde
dc.titleUntersuchung von Einzel- und Mehrblasensystemen in akustischen Resonatorende
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedInvestigation of single and multi bubble systems in acoustic resonatorsde
dc.contributor.refereeLauterborn, Werner Prof. Dr.de
dc.date.examination2003-10-28de
dc.subject.dnb000 Allgemeinesde
dc.subject.dnbWissenschaftde
dc.description.abstractengAcoustically driven bubbles in a liquid perform volume oscillations and translational motion. In standing sound fields the bubbles form complex spatio-temporal structures (acoustic cavitation fields).Basic investigations are carried out on single bubble systems. The feedback of a single bubble on the driving system´s resonance is experimentally studied and a significant influence on the resonance frequency is measured. The translational dynamics in a weak sound field is calculated analytically under the assumption of linear volume oscillation. The bubble motion is also experimentally determined and compared with a numerical model under consideration of the viscous dragforce. Apart from qualitative investigations of the excitation of surface modes, single bubble sonoluminescence is realized in air-saturated water.Concerning multi bubble fields, the appearing spatial configurations can be subdivided into few classes. The characteristic properties of these structures are described and different experimental investigations are carried out. In particular, the influence of bubble sources, i.e. places where bubbles may be generated, on structure formation is studied. The velocity distribution in the bubble field at different driving amplitudes and the correlation between sound emission and structure formation in the cavitation field are investigated. Furthermore, high-speed cinematographic recordings of cleaning and erosion processes in acoustic cavitation fields are analyzed.de
dc.contributor.coRefereeRonneberger, Dirk Prof. Dr.de
dc.subject.topicMathematics and Computer Sciencede
dc.subject.gerKavitationde
dc.subject.gerNichtlineare Dynamikde
dc.subject.gerSonolumineszenzde
dc.subject.gerAkustikde
dc.subject.gerBlasendynamikde
dc.subject.engcavitationde
dc.subject.engnonlinear dynamicsde
dc.subject.engsonoluminescencede
dc.subject.engacousticsde
dc.subject.engbubble dynamicsde
dc.subject.bk33.12de
dc.subject.bk30.20de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-477-4de
dc.identifier.purlwebdoc-477de
dc.affiliation.instituteFakultät für Physikde
dc.subject.gokfullRDV 100: Nichtlineare Schwingungen {Theoretische Physik}de
dc.subject.gokfullRHK 000: Ultraschall {Physik: Akustik}de
dc.identifier.ppn382987896de


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