اولتراسونیک کاویتاسیون در مایعات

امواج مافوق صوت از اولتراسوند با شدت بالا تولید کاویتاسیون در مایعات. حفره باعث اثرات شدید به صورت محلی، مانند جت مایع تا 1000km / ساعت، فشار تا 2000atm و دمای تا 5000 کلوین.

تاریخچه

هنگامی که sonicating مایعات در شدت های بالا، امواج صوتی که به رسانه های مایع انتشار به طور متناوب در بالا فشار (فشرده سازی) و (حجم) چرخه با فشار کم، با نرخ بسته به نوع فرکانس شود. در طول چرخه با فشار کم، با شدت بالا امواج مافوق صوت ایجاد حباب برقی کوچک و یا حفره در مایع است. وقتی حباب رسیدن به یک حجم که در آنها دیگر می تواند جذب انرژی، آنها به شدت در طول چرخه فشار بالا سقوط. این پدیده کاویتاسیون نامیده می شوند. در طول انفجار دمای بسیار بالا (حدود 5،000K) و فشار (حدود 2،000atm) به صورت محلی است. انفجار حباب کاویتاسیون نیز در جت مایع سرعت تا 280M / S می شود.

تصویری

ویدیو (دانلود، 1.69MB، MPEG1 کدک) به سمت چپ یک sonotrode در یک لوله شیشه ای، است که با آب پر شده است. دامنه بالا تولید شده توسط UIP2000hd پردازنده مافوق صوت باعث حباب های کاویتاسیون. نور قرمز از پایین لوله باعث می شود خلاء حباب قابل مشاهده است. قطر واقعی از لوله حدود تا 150mm است. راه اندازی در داخل یک کشتی جریان مقایسه که در این ویدئو است. نفوذ مایع توسط کاویتاسیون بسیار قابل مشاهده است. برای دانلود این ویدئو، لطفا با کلیک بر روی تصویر به سمت راست.

کاربرد

اثرات را می توان در مایعات برای بسیاری از فرآیندهای، به عنوان مثال، استفاده برای مخلوط کردن و ترکیب، deagglomeration، فرز . فروپاشی درون سلولی. به طور خاص، برشی بالا از جت مایع باعث شقاق در سطوح ذرات و برخورد بین ذرات.

ادبیات

Suslick، K.S. (1998): کرک روش othmer دایره المعارف از تکنولوژی شیمیایی؛ 4 اد. J. ویلی & پسران: نیویورک، 1998، ج 26، 517-541.