혼합 응용 분야를 위한 음향 대 유체역학적 캐비테이션

혼합 및 혼합을 위한 캐비테이션: 음향 캐비테이션과 유체 역학 캐비테이션 사이에 차이가 있습니까? 그리고 하나의 캐비테이션 기술이 공정에 더 나은 이유는 무엇입니까?
음향 캐비테이션 – 초음파 캐비테이션이라고도 함 – 유체역학적 캐비테이션은 모두 캐비테이션의 한 형태이며, 이는 액체에서 진공 공동의 성장과 붕괴 과정입니다. 음향 캐비테이션은 액체가 고강도 초음파를 받을 때 발생하는 반면, 유체역학적 캐비테이션은 액체가 수축을 통해 또는 장애물(예: 벤츄리 노즐) 주위로 흐르면서 압력이 떨어지고 증기 공동이 형성될 때 발생합니다.
캐비테이션 전단력은 균질화, 혼합, 분산, 유화, 세포 파괴뿐만 아니라 화학 반응을 시작하고 강화하는 데 사용됩니다.

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Acoustic cavitation as shown here at the Hielscher ultrasonicator UIP1500hdT is used to initiate and promote chemical reactions. Ultrasonic cavitation at Hielscher's UIP1500hdT (1500W) ultrasonicator for sonochemical reactions.

유리 반응기에서 초음파 발생기 UIP1000hdT (1000 와트, 20kHz)의 캐스카트로드 프로브에서 초음파 캐비테이션.

음향 및 유체 역학 캐비테이션 기술은 캐비테이션 버블 붕괴의 동일한 현상과 효과를 사용하지만 초음파 또는 벤츄리 노즐을 사용하여 생성 된 두 기술 사이에는 상당한 차이가 있습니다.

강렬한 초음파는 물에 캐비테이션 거품을 생성합니다. 캐비테이션 기포의 후속 붕괴는 액체에서 극단적 인 기계적 전단을 생성합니다. 이 효과는 예를 들어 식물 추출을 위해 세포를 방해하거나 물 속의 기름 방울을 매우 작은 크기로 분해합니다 (유화). 캐비테이션 효과는 Hielscher 초음파 균질화기를 분산, 균질화, 유화 및 추출에 매우 효과적인 수단으로 만듭니다. Hielscher 초음파는 실험실 및 본격적인 생산에서 초음파 공정을 다루기 위해 50 와트에서 최대 16000 와트까지 초음파 프로브를 만듭니다.

물에 있는 초음파 캐비테이션 (1000 와트 초음파 균질화기)

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여기에서 음향 캐비테이션과 유체 역학 캐비테이션 사이에 어떤 차이점이 있는지, 그리고 캐비테이션 구동 공정을 위해 프로브 형 초음파 를 선택해야하는 이유를 알아보십시오.

유체역학적 캐비테이션에 비해 음향 캐비테이션의 장점

  1. 더 효율적: 음향 캐비테이션은 일반적으로 캐비테이션을 생성하는 데 필요한 에너지가 유체역학적 캐비테이션보다 낮기 때문에 진공 캐비티를 생성하는 데 더 효율적입니다. 따라서 초음파 기반 캐비테이터 및 캐비테이션 반응기는 에너지 효율적이고 경제적입니다. 초음파는 캐비테이션을 생성하는 가장 에너지 효율적인 방법입니다. 프로브 초음파 에 의해 생성 된 음향 / 초음파 캐비테이션은 불필요한 마찰의 생성을 방지합니다. 초음파 프로브는 수직으로 진동하여 불필요한 에너지 낭비 마찰을 방지합니다. 음향 캐비테이션과 달리 유체 역학 캐비테이션은 회 전자 고정자 또는 노즐 시스템을 사용하여 캐비테이션을 생성합니다. 두 기술 모두 – 로터 고정자 및 노즐 – 모터가 큰 기계 부품을 구동해야 하므로 마찰이 발생합니다. 연구에서 유체 역학적 캐비테이션의 에너지 효율을 주장하는 경우 해당 기술의 공칭 전력 만 고려하고 실제 전력 소비를 무시합니다. 이러한 연구는 일반적으로 유체 역학 캐비테이션 기술의 잘 알려져 있고 바람직하지 않은 효과 인 마찰 에너지의 손실을 고려하지 않습니다.
  2. 더 큰 제어: 초음파의 강도를 정밀하게 조정하여 원하는 수준의 캐비테이션을 생성할 수 있으므로 음향 캐비테이션을 보다 쉽게 제어하고 조절할 수 있습니다. 대조적으로, 유체 역학적 캐비테이션은 액체의 흐름 특성과 수축 또는 장애물의 기하학적 구조에 의존하기 때문에 제어하기가 더 어렵습니다. 또한 노즐이 막히기 쉬워 공정 중단과 노동 집약적인 청소가 발생합니다.
  3. 거의 모든 재료를 처리 할 수 있습니다 : Venturi 노즐 및 기타 유체 역학적 유동 반응기는 고체 및 특히 연마 물질을 처리하는 데 어려움이 있지만 초음파 캐비테이터는 거의 모든 유형의 재료를 안정적으로 처리 할 수 있습니다. 초음파 캐비테이션 반응기는 막힘없이 높은 고체 하중, 연마 입자 및 섬유질 재료도 균질화 할 수 있습니다.
  4. 더 큰 안정성: 음향 캐비테이션에 의해 생성된 증기 캐비티가 액체 전체에 더 균일하게 분포되는 경향이 있기 때문에 음향 캐비테이션은 일반적으로 유체역학적 캐비테이션보다 더 안정적입니다. 대조적으로, 유체역학적 캐비테이션은 고도로 국부적인 증기 공동을 생성할 수 있으며 고르지 않거나 불안정한 흐름 패턴으로 이어질 수 있습니다.
  5. 더 큰 다양성: 음향/초음파 캐비테이션은 균질화, 혼합, 분산, 유화, 추출, 용해 및 세포 붕괴뿐만 아니라 초음파 화학을 포함한 광범위한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다. 대조적으로, 유체 역학 캐비테이션은 주로 흐름 제어 및 유체 역학 응용 분야를 위해 설계되었습니다.
    전반적으로 음향 캐비테이션은 유체역학적 캐비테이션에 비해 더 큰 제어, 효율성, 안정성 및 다양성을 제공하므로 수많은 산업 응용 분야에 매우 유용한 기술입니다.

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초음파 캐비테이션 반응기

Hielscher 초음파는 다양한 산업 등급 초음파 프로브 및 캐비테이션 반응기를 제공합니다. 모든 Hielscher 초음파 및 캐비테이션 반응기는 고강도 응용 분야 및 전체 부하에서 24/7 작동을 위해 설계되었습니다.
설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질
Hielscher 초음파 캐비테이터는 최고 품질 및 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 견고성과 쉬운 작동으로 초음파 캐비테이터를 산업 시설에 원활하게 통합할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경은 Hielscher 초음파 캐비테이터로 쉽게 처리 할 수 있습니다.

Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 특징으로 하는 고성능 초음파 에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파 는 CE를 준수하고 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.

Hielscher Ultrasonics가 필요한 이유는 무엇입니까?

  • 고효율
  • 최첨단 기술
  • 신뢰할 수 있음 & 견고성
  • 일괄 & 인라인
  • 모든 부피에 적합 – 소형 바이알에서 시간당 트럭 적재량까지
  • 과학적으로 입증된
  • 지능형 소프트웨어
  • 스마트 기능(예: 데이터 프로토콜)
  • CIP(클린인 플레이스)
  • 간단하고 안전한 작동
  • 쉬운 설치, 낮은 유지 보수
  • 경제적으로 유익 (인력, 처리 시간, 에너지 감소)

초음파 캐비테이션 기술, 공정 및 바로 작동 할 수있는 초음파 캐비테이터 시스템에 관심이 있으시면 저희에게 연락하십시오. 우리의 오랜 경험이 풍부한 직원이 귀하의 신청서에 대해 기꺼이 논의 할 것입니다!

아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

일괄 볼륨 유량 권장 장치
1 ~ 500mL 10 ~ 200mL / min UP100H
10 ~ 2000mL 20 ~ 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 ~ 20L 0.2 ~ 4L / min UIP2000hdT
10 ~ 100L 2 ~ 10L / min UIP4000hdT
15에서 150L 3 내지 15L / 분 UIP6000hdT
N.A. 10 ~ 100L / min UIP16000
N.A. 더 큰 의 클러스터 UIP16000

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초음파 프로세서, 응용 프로그램 및 가격에 대한 추가 정보를 요청하려면 아래 양식을 사용하십시오. 우리는 당신과 당신의 프로세스를 토론하고 당신에게 당신의 요구 사항을 충족하는 초음파 시스템을 제공 하게되어 기쁩니다!









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초음파 고전기 균질화는 실험실, 벤치 탑, 파일럿 및 산업 처리에 사용됩니다.

Hielscher 초음파는 실험실, 파일럿 및 산업 규모의 응용 프로그램, 분산, 에멀화 및 추출을 위한 고성능 초음파 균질화를 제조합니다.



이 비디오는 Hielscher UIP1000에 의해 생성 된 물속의 초음파 / 음향 캐비테이션을 보여줍니다. 초음파 캐비테이션은 많은 액체 응용 프로그램에 사용됩니다.

UIP1000을 사용하는 액체의 초음파 캐비테이션

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문학 / 참고 문헌


고성능 초음파! Hielscher의 제품 범위는 벤치 탑 유닛을 통해 소형 실험실 초음파 처리기에서 풀 산업 초음파 시스템에 이르기까지 전체 스펙트럼을 다룹니다.

Hielscher 초음파는 고성능 초음파 균질화기를 제조합니다. 산업 규모.


우리는 당신의 과정을 논의하는 것을 기쁘게 생각합니다.

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