Ultraheli kavitatsioon vedelikes

Ultraheli lained suure intensiivsusega ultraheli tekitada kavitatsioon vedelikes. Kavitatsioon põhjustab äärmise mõju kohalikul tasemel, näiteks vedelike joad kuni 1000km/hr, surve kuni 2000atm ja temperatuuri kuni 5000 kraadi Kelvini järgi.

Taust

Kui sonicating vedelike suur osatähtsus, helilainete et propageerida vedelike meedia tulemuseks vahelduvalt suure rõhu (surve) ja madalrõhu (rarefaction) tsüklit, mille määrad sõltuvalt sagedusest. Jooksul madala rõhu tsükli, kõrge intensiivsusega ultraheli lainete luua väike vaakum-mullid või tühimike vedelikus. Kui mullid saavutada tugevust, mis neid ei saa enam energiat neelata, nad kokkuvarisemist ägedalt ajal kõrge rõhu tsükli. Seda nähtust nimetatakse kavitatsiooni. Ajal puhkemine väga kõrgel temperatuuril (ligikaudu 5000 K) ja surve (umbes 2.000 atm) on jõudnud kohapeal. Puhkemine on kavitatsioon mulli ka põhjustab vedelike joad kuni 280m / s kiirusega.

Video

Video (alla laadima, 1.69MB, MPEG1-codec) vasakule näitab sonotrode on klaastoru, mis on täidetud veega. Suure amplituudiga loodud UIP2000 ultraheli töötleja indutseerib kavitatsioon mullid. Punase tule alt torust teeb vaakum mullid nähtavaks. Tegelik läbimõõduga toru on umbes 150mm. Setup sees voolu laeva võrreldav video. Tungimise likviidseks kavitatsioon on hästi nähtav. Et alla laadida video, kliki pildil paremale.

Rakendus

Mõju võib kasutada vedelike palju protsesse, näiteks segades ja segades, deagglomeration, jahvatamine ja rakkude lagunemine. Eriti kõrge lõikumiseks ja vedelike joad tekitab lõhesid on osakese pinnaga ja muu-osakeste kokkupõrkeid.

Kirjandus

Suslick, KS (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4. Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.

Kiire Link

Teabenõue

Viited

Hielscher ULTRASONICS GmbH