Ultraschall Kavitationen zu Liquiden

Ultraschallwellen vu héich Intensitéit Ultraschall entstoen Kavitation an Flëssegkeeten. Kavitation verursacht extremen Effekter lokal, wéi Flëssstoffer bis 1000 km / h, Drénken bis zu 2000 Satz an Temperaturen bis 5000 Kelvin.

Hannergrond

Wann d'Flëssegkeete bei Héichentzündelen klëmmt, hunn d'Schallwellen, déi an de Flammmëttel verbreet sinn, zu alternéierende High Pressure (Kompressioun) an Ënnerdréckungszyklen (niddreg). Während dem Drock-Zyklus, héich Ultraschallwellen erstallt kleng Vakuumbelueden oder Helleg an der Liquiditéit. Wann d'Blasen zu engem Volume bäibehalen, bei deem se net méi Energie méi absorbéieren kënnen, wëlle se heiansdo während engem Hochdruckzyklus. Dëse Phänomen gëtt als Kavitation genannt. Während der Implosioun extrem Temperaturen (ongeféier 5.000 K) an Drëchen (ongeféier 2.000atm) lokal lokal gelauschtert ginn. D'Implosioun vun der Kavitationbléck kënnt och zu Liquiditéiten vun bis zu 280m / s Geschwindigkeit.

Video

De Video (Download erofgelueden, 1,69MB, MPEG1-Codec) no lénks e Sonotrode an engem Glasröhrchen, dat ass mat Waasser gefüllt. Déi héich Amplitude déi vum UIP2000hd Ultraschall-Prozesser induzéiert Kavitationblasen. Roude Liicht vun de Buedem vum Tuhr mécht d'Vakuumblasen sichtbar. Den aktuellen Duerchmiesser vun der Röhre ass ongeféier 150mm. D'Installatioun an engem Stroumbehälter ass vergläichbar mat deem am Video. D'Penetratioun vun der Liquiditéit duerch Kavitation ass héich sichtbar. Fir dëst Video ze lueden, klickt op d'Bild op d'Säit.

Applikatioun

D'Effekter kënnen fir vill Prozesser benotzt ginn, zB fir d'Vermëschung an d'Vermëschung, d'Agglomeratioun, Fräiraum an Zell Verfall. Insbesondere déi héich Scherr vun de Flëssstoffer verursaachen Spuere bei Partikeloberflächen a Partikelkollisiounen.

Literatur

Suslick, KS (1998): Kirk-Othmer Enzyklopedie vun chemescher Technologie; 4. Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, Vol. 26, 517-541.