Hielscher ultraskaņas tehnoloģija

Ultraskaņas kavitācija šķidrumos

Ultraskaņas viļņi augstas intensitātes ultraskaņas radīt kavitāciju šķidrumos. Kavitācija izraisa galēju ietekmi uz vietas, piemēram, šķidro strūklu līdz 1000km/h, spiedienu līdz 2000atm un temperatūrām līdz 5000 Kelvin.

fons

Ultraskaņas viļņi augstas intensitātes ultraskaņas radīt kavitāciju šķidrumos.Kad sonicating šķidrumus ar augstu intensitāti, skaņas viļņi, kas izplatīt vērā šķidro plašsaziņas līdzekļu rezultātā pārmaiņus augsta spiediena (kompresijas) un zema spiediena (rarefaction) cikli, ar likmēm, atkarībā no frekvences. Zema spiediena cikla laikā augstas intensitātes ultraskaņas viļņi rada nelielus vakuuma burbuļus vai tukšumu šķidrumā. Kad burbuļi sasniegt tilpumu, kurā tie vairs nevar absorbēt enerģiju, tie sabrukt spēcīgi augsta spiediena ciklā. Šo parādību dēvē par kavitāciju. Sabrukums ļoti augsta temperatūra (apm. 5, 000K) un spiedieni (apm. 2, 000atm) tiek sasniegta uz vietas. No kavitāciju burbuļa sabrukums arī izraisa šķidro strūklu līdz 280M/s ātrumu.

Video

Kavitācija inducēja UIP2000hd Video (Lejupielādēt, 1.69 MB, MPEG1-kodeku) pa kreisi rāda sonotrode stikla caurulē, kas ir piepildīta ar ūdeni. Lielā amplitūda, ko ģenerē UIP2000hd Ultraskaņas procesors inducē kavitāciju burbuļus. Sarkanā lampiņa no caurules apakšas padara vakuuma burbuļus redzamus. Faktiskais caurules diametrs ir aptuveni 150mm. Setup iekšpusē plūsmas kuģis ir salīdzināms ar to, ka video. No šķidruma iekļūšanu kavitāciju ir ļoti redzams. Lai lejupielādētu video, lūdzu, noklikšķiniet uz attēla pa labi.

Lietojumprogrammu

Ietekmi var izmantot šķidrumos daudziem procesiem, piemēram, sajaukšanai un samaisīšanai, Deagglomeration frēzēšana un Cell noārdīšana. Jo īpaši liels bīdes šķidruma strūklu izraisa plīsums uz daļiņu virsmām un starpdaļiņu sadursmēm.

Literatūra


Suslick, KS (1998): Kirk-Othmer ķīmiskās tehnoloģijas enciklopēdija; 4. Ed. J. Wiley & Dēli: Ņujorka, 1998, vol. 26, 517-541.