Анализ двух различных характеристик действия, используемых ультразвуковым гомогенизатором

Ультразвуковой гомогенизатор использует кавитацию и другие физические эффекты ультразвуковых волн в жидкости для достижения эффекта гомогенизации. Ультразвук – это процесс распространения механических колебаний в среде. Он имеет характеристики группирования, ориентации, отражения и передачи. Он в основном производит две формы вибрации в среде, а именно поперечные волны и продольные волны. Первые могут образовываться только в твердых телах, а вторые — в твердых, жидких и газообразных.

Кавитация означает, что под действием ультразвуковых волн жидкость образует полости или мелкие пузырьки в более слабых местах, а мелкие пузырьки пульсируют вместе с ультразвуковыми волнами. Ультразвуковая кавитация также производит сильное механическое воздействие, которое создает быструю струю или акустический выброс вблизи границы твердого тела, создавая мощную ударную волну в жидкости. Физический эффект означает, что ультразвуковые волны могут создавать эффективное перемешивание и течение в жидкости, чтобы разрушить структуру среды и разбить частицы в жидкости, в основном из-за столкновения между жидкостями, микрофазным потоком и ударной волной.

Теоретически лопнувший кавитационный пузырь будет создавать давление, превышающее 10,000 фунтов на квадратный дюйм, и температуру 20,000 градусов по Фаренгейту (11,000 градусов), и ударная волна будет быстро излучаться. наружу в момент разрыва. Энергия, выделяемая одним кавитационным пузырьком, очень мала, но миллионы кавитационных пузырьков взрываются одновременно каждую секунду. Совокупный эффект будет очень сильным, а сильная сила удара отслоит грязь на поверхности заготовки. , что свойственно всем ультразвуковым чисткам.

Если ультразвуковая энергия достаточно велика, кавитация будет происходить повсюду в очищающей жидкости, поэтому ультразвуковые волны могут эффективно очищать крошечные трещины и отверстия. Кавитация также способствует химическим реакциям и ускоряет растворение поверхностной пленки. Однако только тогда, когда давление жидкости в определенной области ниже, чем давление газа в пузырьке, в этой области будет происходить кавитация, поэтому это условие может быть выполнено, когда ультразвуковая амплитуда, генерируемая преобразователем, достаточно велика. Небольшая мощность, необходимая для создания кавитации, называется критической точкой кавитации. Различные жидкости имеют разные критические точки кавитации, поэтому энергия ультразвука должна превышать эту критическую точку для достижения эффекта очистки. То есть только когда энергия превышает критическую точку, могут генерироваться кавитационные пузырьки для ультразвуковой очистки.