Hajelscher ultrazvuk tehnologije

Ultrazvučna kavitacija u tekućinama

Ultrazvučni valovi ultrazvuka visokog intenziteta stvaraju kavitacije u tečnosti. Kavitacija uzrokuje ekstremna efekte na lokalnom nivou, kao što su tečnost mlazove do 1000km / h, pritisaka do 2000atm i temperature do 5000 Kelvina.

pozadina

Ultrazvučni valovi ultrazvuka visokog intenziteta stvaraju kavitacije u tečnosti.Kada sonikatora tekućine na visokim intenzitetima, zvuk valova koje propagiraju u tečnom mediju rezultirati naizmjenično visokog pritiska (kompresija) i niskog pritiska (razrjeđivanje) ciklusi, sa stopama u zavisnosti od frekvencije. Tokom ciklusa niskog pritiska, visokog intenziteta ultrazvučnih valova stvoriti mali vakuum mjehurići ili šupljina u tečnosti. Kada se mjehurići postići volumen na kojem se više ne apsorbiraju energiju, oni kolaps nasilno tijekom ciklusa pod visokim pritiskom. Ovaj fenomen se naziva kavitacija. Tokom implozija vrlo visoke temperature (cca. 5,000K) i pritisaka (cca. 2,000atm) se donose na lokalnom nivou. Urušavanja kavitacije mjehur također rezultira tečnim mlazove do 280m / s brzina.

Video

Kavitacija uzrokovana UIP2000hd Video (skinuti, 1.69MB, MPEG1-Codec) na lijevoj strani prikazuje dihtovanje u staklenoj cijevi, koji se puni vodom. Visoke amplitude generira UIP2000hd ultrazvučnog procesor izaziva kavitacija mjehurića. Crveno svjetlo na dnu epruvete čini vakuum mjehurića vidljivi. Stvarni promjer cijevi je oko 150mm. Podešavanje unutar protok brod se može porediti sa onom u video. Prodor tekućine kavitacijom je jasno vidljiv. Za preuzimanje video, kliknite na sliku sa desne strane.

aplikacija

Efekti se mogu koristiti u tečnosti za mnoge procese, npr za miješanje i miješanje, sprečavanju grupisanja malih čestica, glodanje i ćelija raspada. Posebno visok smicanja tekućine mlaznica uzrokuje pukotine na površinama čestica i sudara između čestica.

literatura


Suslick, K.Š. (1998): Kirk-Othmer Enciklopedija hemijske tehnologije; 4. Ed. J. Wiley & Sons: New York 1998, Vol. 26, 517-541.