Comparison of Gilmore-Akulichev’s, Keller-Miksis’s and Rayleigh-Plesset’s equations on therapeutic ultrasound bubble cavitation

气泡 半径 空化 扩散 机械 瑞利散射 物理 热力学 统计物理学 计算机科学 光学 计算机安全
作者
Zhong Hu,Jin Xu,Timothy A. Bigelow
出处
期刊:Journal of the Acoustical Society of America [Acoustical Society of America]
卷期号:136 (4_Supplement): 2280-2280 被引量:1
标识
DOI:10.1121/1.4900240
摘要

Many models have been utilized to simulate inertial cavitation for ultrasound therapies such as histotripsy. The models range from the very simple Rayleigh-Plesset model to the complex Gilmore-Akulichev model. The computational time increases with the complexity of the model, so it is important to know when the results from the simpler models are sufficient. In this paper the simulation performance of the widely used Rayleigh-Plesset model, Keller-Miksis model, and Gilmore-Akulichev model both with and without gas diffusion are compared by calculating the bubble radius response and bubble wall velocity as a function the ultrasonic pressure and frequency. The bubble oscillates similarly with the three models within the first collapse for small pressures (<3MPa), but the Keller-Miksis model diverges at higher pressures. In contrast, the maximum expansion radius of the bubble is similar at all pressures with Rayleigh-Plesset and Gilmore-AKulichev although the collapse velocity is unrealistically high with Rayleigh-Plesset model. After multiple cycles, the Rayleigh-Plesset model starts to behave disparately both in the expansion and collapse stages. The inclusion of rectified gas diffusion lengthens the collapse time and increases the expansion radius. However, for frequency smaller than 1 MHz, the impact of gas diffusion is not significant.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
哈哈哈完成签到,获得积分10
刚刚
Rachel发布了新的文献求助10
刚刚
情怀应助Vxxxx采纳,获得10
刚刚
大模型应助乔心采纳,获得10
4秒前
Lang777发布了新的文献求助10
4秒前
pdx666完成签到,获得积分10
5秒前
zzz完成签到,获得积分10
7秒前
Xuezi完成签到 ,获得积分10
7秒前
Vxxxx完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
9秒前
huihui完成签到,获得积分10
9秒前
阿诺完成签到,获得积分10
9秒前
搜集达人应助王龑采纳,获得10
10秒前
无名老大应助淡然冬灵采纳,获得20
11秒前
11秒前
Owen应助刘霞采纳,获得10
11秒前
七八九发布了新的文献求助10
11秒前
山猪尝细糠完成签到,获得积分10
12秒前
gogoal发布了新的文献求助10
14秒前
Z1987完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
勤劳的黄蜂完成签到,获得积分10
17秒前
小马甲应助小单王采纳,获得10
17秒前
17秒前
Norah应助Santas采纳,获得10
17秒前
18秒前
哈哈完成签到,获得积分10
18秒前
rachel-yue发布了新的文献求助50
18秒前
顺心的书包完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
19秒前
沉默烨霖发布了新的文献求助10
22秒前
王龑发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
雅文发布了新的文献求助10
24秒前
changaipei完成签到,获得积分10
25秒前
luwenxuan完成签到,获得积分10
25秒前
神奇的光子完成签到,获得积分10
26秒前
英姑应助liuguohua126采纳,获得10
26秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
山海经图录 李云中版 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3327916
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2958108
关于积分的说明 8589214
捐赠科研通 2636402
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1442937
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 668449
邀请新用户注册赠送积分活动 655663