Введение в принцип ультразвукового распыления

Установите пьезоэлектрический керамический лист (широко известный как ультразвуковой распыляющий лист) на дно емкости для воды, и схема управления приводом генерирует управляющее напряжение, соответствующее резонансной частоте распыляющего листа, и подает его на распыляющий лист, и распыляющий лист будет генерировать энергию колебаний. Осциллирующая энергия распространяется в воде вдоль направления, перпендикулярного поверхности распыляющего листа. В случае подходящей глубины водная поверхность на оси распространения энергии концентрирует водяной столб, а большое количество мельчайших волн натяжения концентрируется на переднем конце водного столба, что заставляет водную поверхность подниматься. Поверхностное натяжение воды значительно уменьшается, и поверхность воды расщепляется на множество крошечных областей в зависимости от длины волны волны поверхностного натяжения. принцип.

Ультразвуковое распыление — это процесс использования ультразвуковой энергии для образования мелких капель жидкости.

Есть два способа, которыми ультразвук может распылять жидкости:

1. Тонкий слой жидкости на вибрирующей поверхности возбуждает капиллярную гравитационную волну под действием ультразвуковой вибрации.

2. Метод распыления заключается в том, что ультразвуковой фонтан образует туман.

метод первый

Есть два теоретических объяснения этого принципа. Это теория микроударных волн и теория волн поверхностного натяжения соответственно.

С одной стороны, теория удара микро - объясняет, что кавитационный эффект ультразвуковых волн в жидкой среде приводит к генерации ударных волн микро - и, следовательно, к явлению распыления. Эта теория считает, что эффект кавитации является непосредственной причиной распыления жидкости. При схлопывании кавитационного пузыря, помимо генерации тепла и света, остальное излучается в виде микроударной волны. Когда микроударная волна достигает определенной интенсивности, она вызывает распыление жидкости. Когда микроударная волна достигает определенной интенсивности, она вызывает распыление жидкости.

С другой стороны, теория поверхностного натяжения считает, что образование капель происходит из-за нестабильности поверхностной волны жидкости, которая вызывает распыление жидкости. Под действием силы, перпендикулярной волне поверхностного натяжения, как только амплитуда вибрирующей поверхности достигает определенного значения, капля вылетает из гребня волны, образуя распыление. Эта теория утверждает, что волна поверхностного натяжения образует на своем гребне капли, размер которых пропорционален длине волны.

Способ 2

Фонтанное распыление, которое является распространенной формой, использует пьезоэлектрические пластины в качестве преобразователей для генерации ультразвуковых волн в мегагерцовом диапазоне. Обычно механизм образования фонтанного распыления выглядит следующим образом. Когда ультразвуковая частота ультразвукового преобразователя составляет мегагерц, направленность ультразвуковой волны и ее кавитационное поле очень хорошие, поэтому раствор, контактирующий с ним, будет распыляться, образуя&"ультразвуковой фонтан &"; .

Одновременно с работой ультразвукового фонтана образуется большое количество аэрозолей. Среди них [ГГ] quot;ультразвуковой фонтан [ГГ]quot; можно рассматривать как направленное вверх ультразвуковое кавитационное поле, обладающее однонаправленной силой излучения и симметричным завихряющимся звуковым потоком. В этом кавитационном поле распределение кавитационных пузырьков сильно отличается. При кавитации таких жидкостей, как вода, из-за воздействия давления акустического излучения, из-за плотности кавитационных пузырьков, из-за физического воздействия силы ультразвукового излучения и кластерной струи, концентрированного теплового эффекта и механического воздействия большого количества кавитационные пузыри более заметны в передней части фонтана. , плотность звуковой энергии также значительно улучшается вдоль направления струи из-за ультразвуковой свободной струи и пучковой струи.

В ультразвуковом фонтане схлопывание большого количества кавитационных пузырьков, акустическая струя высокой температуры и ударная волна высокого давления при разрыве являются основными механизмами ультразвукового фонтана. И другие механические эффекты перемешивания, тепловые эффекты и т. д. также существуют в то же время. Ультразвуковые увлажнители, разработанные по этому принципу, часто используются в качестве устройств для увлажнения воздуха в помещении. Он может увлажнять компьютерные классы и мастерские по прядению шерсти для снятия статического электричества с оборудования; добавляйте препараты для стерилизации и дезинфекции помещений, выполняйте косметический уход за лицом и формируйте бонсай.