액체에 초음파 공동 현상

고강도 초음파의 초음파는 액체에서 캐비테이션을 발생시킵니다. 캐비테이션은 1000km / hr의 액체 제트, 2000atm의 압력 및 5000Kelvin의 온도와 같은 극단적 인 영향을 지역적으로 발생시킵니다.

배경

높은 강도로 액체를 초음파 처리 할 때, 액체 매체로 전파되는 음파는 빈번하게 주파수에 따라 고압 (압축) 및 저압 (희박) 사이클을 번갈아 발생시킵니다. 저압 사이클 동안, 고강도 초음파는 액체 내에 작은 진공 기포 또는 공극을 생성합니다. 기포가 더 이상 에너지를 흡수 할 수없는 부피에 도달하면 고압 사이클 중에 격렬하게 붕괴됩니다. 이 현상을 캐비테이션이라고합니다. 내파 중 매우 높은 온도 (약 5,000K)와 압력 (약 2,000m)이 국지적으로 발생합니다. 캐비테이션 버블의 내파는 또한 최대 280m / s 속도의 액체 제트를 발생시킵니다.

비디오

비디오 (다운로드, 1.69MB, MPEG1-Codec)은 물로 채워진 유리 튜브에있는 sonotrode를 보여줍니다. 높은 진폭은 UIP2000hd 초음파 프로세서는 캐비테이션 버블을 유도합니다. 튜브의 바닥에서 나오는 빨간불은 진공 기포를 보입니다. 튜브의 실제 직경은 약 150mm입니다. 플로우 용기 내부의 설정은 비디오의 설정과 비슷합니다. 캐비테이션에 의한 액체의 침투는 매우 잘 보입니다. 비디오를 다운로드하려면 오른쪽의 그림을 클릭하십시오.

신청

이 효과는 많은 공정에서 액체에서 사용할 수 있습니다 (예 : 혼합 및 혼합, 응집 해제, 갈기 과 세포 분열. 특히 액체 제트의 고전 단은 입자 표면 및 입자 간 충돌에서 균열을 일으킨다.

문학

Suslick, 캔사스 (1998): 커크 Othmer 백과 사전 화학 기술; 4 호 제이 일리 & 아들: 뉴욕, 1998 년, vol. 26, 517-541.