Teknologi ultrasound Hielscher

Ultrasonik Kavitasi dalam Cairan

Gelombang ultrasonik dengan intensitas yang tinggi menghasilkan kavitasi dalam cairan. Kavitasi menyebabkan efek ekstrim secara lokal, seperti cairan jet hingga 1000 km/HR, tekanan sampai dengan 2000atm dan suhu yang tinggi 5000 Kelvin.

Latar Belakang

Gelombang ultrasonik USG intensitas tinggi menghasilkan kavitasi dalam cairan.Ketika mengsonikasi cairan pada intensitas tinggi, gelombang suara yang merambat ke dalam media cair mengakibatkan tekanan balik yang tinggi (kompresi) dan siklus bertekanan rendah (penjernihan), dengan tingkat yang tergantung pada frekuensi. Selama siklus bertekanan rendah, intensitas gelombang ultrasonik yang tinggi membuat gelembung-gelembung vakum kecil atau void dalam cairan. Ketika gelembung mencapai volume di mana mereka tak dapat lagi menyerap energi, mereka runtuh dengan keras selama dalam siklus bertekanan tinggi. Fenomena ini disebut kavitasi. Selama ledakan yang sangat tinggi suhu (sekitar. 5, 000K) dan tekanan (kira-kira 2, 000atm) dapat dicapai secara lokal. Ledakan gelembung kavitasi juga mengakibatkan cair jet dengan kecepatan hingga 280 m/s.

Video

Kavitasi disebabkan oleh UIP2000hd (Video)download1,69 MB, MPEG1-Codec) di sebelah kiri menunjukkan sonotrode dalam tabung kaca, yang penuh dengan air. Amplitudo tinggi yang dihasilkan oleh UIP2000hd ultrasonik prosesor menginduksi gelembung kavitasi. Lampu merah dari bagian bawah tabung membuat gelembung vakum menjadi terlihat. Sebenarnya diameter dari tabung adalah sekitar 150mm. Setup di dalam sebuah flow vessel sebanding dengan yang dalam video. Penetrasi cairan oleh kavitasi sangat terlihat. Untuk men-download video, silahkan klik pada gambar di sebelah kanan.

Aplikasi

Efek dapat digunakan dalam cairan untuk banyak proses, misalnya untuk mixing dan blending, deagglomeration, Milling dan sel disintegrasi. Khususnya untuk pemotongan yang kuat cairan jet menyebabkan keretakan di permukaan partikel dan tabrakan antar-partikel.

Literatur


Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer bebas kimia teknologi; 4th ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.