Hielscher ултразвукова технология

Ултразвукова кавитация в течности

Ултразвукови вълни на ултразвук с висок интензитет генерират кавитация в течности. Кавитация причинява екстремни ефекти локално, като течни струи до хилядакм / час, налягане до 2000atm и температури до 5000 Келвин.

Заден план

Ултразвукови вълни на ултразвук с висок интензитет генерират кавитация в течности.Когато соникация течности при висок интензитет, на звукови вълни, които се разпространяват в течна среда водят до променлив високо налягане (натиск) и ниско налягане (разрежението) цикъла, с проценти в зависимост от честотата. По време на цикъла на ниско налягане, висока интензивност ултразвукови вълни се създадат малки мехурчета вакуум или кухини в течността. Когато мехурчетата достигат обем, при които те вече не могат да абсорбират енергия, те колапс бурно по време на цикъла на високо налягане. Това явление се нарича кавитация. По време на имплозията много високи температури (ок. 5000 К) и натиск (прибл. 2,000atm) са достигнали на местно ниво. Имплозията на балона на кавитация също води до течни струи до двеста и осемдесет метра / и скорост.

Видео

Кавитация, предизвикана от UIP2000hd Видеото (Изтегли, 1.69MB, MPEG1-Codec) отляво показва издатина в стъклена тръба, която е напълнена с вода. Високата амплитуда, генерирани от UIP2000hd ултразвуков процесор индуцира кавитация мехурчета. Червената светлина от дъното на тръбата прави мехурчета вакуум видими. Действителният диаметър на тръбата е приблизително 150mm. Настройката вътре съд поток е сравним с този в клипа. Проникването на течността от кавитация е много видими. За да изтеглите клипа, моля кликнете на снимката в дясно.

Приложение

Ефектите могат да бъдат използвани в течности за много процеси, например за смесване и пасиране, деагломерация, фрезоване и клетка разпадане, По-специално, високо срязване на течните струи причинява пукнатина в повърхности на частиците и сблъсък между частиците.

литература


"Сусалик" (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia на химичните технологии; Четвъртия Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, кн. 26, 517-541.