Ya procesos sonicación ar xi da t'ot'e ir nge njapu'befi 'nar homogeneizador ultrasónico ar klase sonda wa 'nar nsaha ultrasónico. Anke, ambas técnicas aplican ultrasonido 'na jar muestra, 'bu̲i ya significativas jar nt'uni xi hño, ya dätä nt'ot'e ne ya capacidades proceso. Ya ultrasonidos ar klase sonda sobresalen drásticamente jar ar nsaha ultrasónico nu'bu̲ t'o̲t'e intensidad ar ultrasonido, amplitud, procesamiento uniforme ne ar reproducibilidad.

Ya efectos deseados ya ultrasonidos líquidos – da 'ñent'i Homogeneización, Ar dispersión, Desaglomeración, Ar fresado, emulsificación, Extracción, lisis ar, Desintegración ne efectos ar aceleración — ya causados ya cavitación. Ir nge ar Nthuts'i ñut'i ya ultrasonido mextha nts'edi ja made 'nar líquido, ya ondas sonoras ar transmiten nu jar líquido ne da t'ot'e alterna mextha presión (compresión) ne ya ciclos xí hñets'i'i presión (rarefacción), ko tarifas dependiendo de ar frecuencia. Nxoge ar ciclo xí hñets'i'i ya presión, ya ondas ultrasónicas mextha intensidad crean t'olo burbujas vacío wa huecos ja ar líquido. Nu'bu̲ ya burbujas alcanzan 'nar volumen ke ya hingi tsa̲ da absorber ar energía, colapsan violentamente Nxoge 'nar ciclo mextha ar presión. Nuna ar fenómeno bí denomina ar cavitación. Nxoge ya implosión xi elevadas (aprox. 5, 000 ë) ne presiones (aprox. 2, 000atm) bí alcanzan ar localmente. Ar implosión ar burbuja cavitación 'nehe ya resultados jar chorros líquidos ga velocidad ar 280 ar m/s. [Suslick 1998]

Moholkar et ar (2000) bí nthe̲hu̲ ne ya burbujas jar hnini máxima intensidad cavitación experimentaron yá 'ñäni 'nar transitorio, Gem'bu̲ ya burbujas jar hnini mäs xí hñets'i'i intensidad cavitación experimentaron yá 'ñäni oscilatorio yá hingi mpa̲ti. Ar caída transitoria ja ya burbujas da xta lugar da maxima mpat'i ne presión ja xi raíz ya efectos observados ar ultrasonido jar sistemas químicos.
Intensidad ya ultrasonidos ge 'nar función ar energía ar entrada ne ar superficie ar sonda. Pa 'nar energía dada entrada da t'uni: cuanto mar dätä da superficie ar hñei zu'we da intensidad ar ultrasonido.
Ondas ultrasonido xi da generadas ya Bu̲i xingu ya sistemas ultrasonidos. Ja ar Xtí, ya hñäki ja ar sonicación usando 'nar nsaha ultrasonidos, ar compararán dispositivo ultrasónico sonda 'nar recipiente abierto ne nts'ä ntsa̲ ultrasónica dispositivo ko cámara ar celda flujo.

Comparación ar NTHEGE punto mpa cavitacional

Aplicaciones ultrasónicas, pa nda utilizan sondas ultrasónicas (sonotrodos yá cuernos) ne baños ultrasónicos. “Entre nuya yoho nt'ot'e ar ultrasonido, ar sonicación ar sonda ar mäs efectiva ne potente nsaha ultrasónico jar nt'ot'e ja ar dispersión nanopartículas; dispositivo nsaha ultrasónico to proporcionar 'nar ultrasonicación débil ko aproximadamente 20 — 40 W yá L ne 'nar NTHEGE na tx'utho uniforme, mente da dispositivo sonda ultrasónica to proporcionar 20,000 W yá L ja ar fluido. Ir ir bo̲ni ke 'nar dispositivo sonda ultrasónica supera dispositivo nsaha ultrasónico ya factor 1000.” (cf. Asadi et jar el., 2019)

Nsaha ultrasonidos

Ja 'nar nsaha ultrasonidos, cavitación ocurre incontrolablemente distribuidos a través de jar tanque ne hinda conformes. Ar ntsoni jar sonicación ar xí hñets'i'i intensidad ne bí desigual extensión. Ar repetibilidad ne ar escalabilidad ar proceso ar na pobre.
Ar tsita ar abajo gi 'ñudi ya resultados 'nar lámina 'nar cubeta ultrasonidos. Ir 'nar aluminio fino wa ya he̲'mi aluminio ar coloca jar ts'o̲e 'nar cubeta ultrasonidos llenado ar dehe. 'Mefa xta sonicación, marcas erosión Honto ya accesibles. Ya único puntos perforados ne agujeros ja ar aluminio indican ya focos cavitacionales. Debido 'na jar jár consumo energía ne ar desigual NTHEGE ultrasonido mbo jar tanque, ya marcas erosión ar producen ar ho̲ntho spot — wise. Ir baños ya ultrasonidos ar utilizan principalmente pa aplicaciones limpieza.

Ya figuras tso̲kwa continuación muestran NTHEGE desigual cavitacionales puntos mañä jar nsaha 'nar ultrasónico. Ja ar ndo'yo 2, 'nar nsaha ko 'nar superficie ts'o̲e 20×10 ar cm ar xi utilizado.

Pa ya mediciones nä'ä da gi 'ñudi ja ar ndo'yo 3, bí xi utilizado 'nar nsaha ultrasonidos ko 'nar espacio inferior 12x10cm.

Ambas mediciones revela ke NTHEGE hwähi irradiación ultrasónica ja ya tanques ultrasonido ar na desigual.
Ar estudio ar irradiación ultrasónica jar varios xeni jar nsaha muestra ya variaciones espaciales ar significativas jar intensidad cavitación jar nsaha ar ultrasónico.

Ndo'yo 4 tso̲kwa continuación gi hye̲ki eficacia 'nar nsaha ultrasonidos ne 'nar dispositivo ar nts'ä ntsa̲ ultrasónica, ejemplificado ya decoloración tinte azo violeta ar metilo.

Dhanalakshmi et jar ar bí dini ja yá estudio ke ar klase ar sonda ultrasónica ya dispositivos pe̲ts'i 'na alta localizada intensidad jar comparación ko ar klase ya tanque ne ir dätä ya localizado ntsoni Komo ar gi 'ñudi ja ar ndo'yo 4. 'Me̲hna ir bo̲ni 'nar dätä intensidad ne eficacia proceso sonicación.
'Nar ultrasonido configuración Komo ar gi 'ñudi ja ar ndo'yo 4, permite control Nxoge dige ya parámetros mäs mahyoni — amplitud, presión, mpat'i, viscosidad, concentración, volumen reactor.

Dispositivo ultrasónico ar sonda 'nar Baso abierto

Nu'bu̲ ya muestras ar sonicó utilizando 'nar dispositivo nts'ä ntsa̲ ultrasónica, ar xe̲ni intensa ar sonicación ar Hmunts'i debajo de ar sonda yá sonda. Mbi ar irradiación ultrasónica ar limitada da cierta área mañä jar sonda. (ga bí pic.1)
Procesos soldadura ultrasónica jar Baso abiertos ar utilizan ga̲tho pa ya pruebas ya factibilidad ne ya nt'ot'e muestras volúmenes mäs t'olo.

Dispositivo nts'ä ntsa̲ ultrasónica jar modo flujo continuo

Ya resultados mäs sofisticados ar sonicación bí obtienen ja 'nar proceso continuo ja 'nar modo flujo cerrado. Nga̲tho ya hñei ar procesado ya xkagentho ar intensidad ar ultrasonido da trayectoria ar flujo ne ar pa residencia jar cámara reactor ultrasónico ar controlado.

PIC. 4: 1 kW ko ya ultrasónico UIP1000hd bomba ne celda flujo

Ya resultados ar proceso ar ultrasonidos líquido ar procesamiento da configuración 'nar parámetro dado gi 'bu̲hu̲ 'nar función ar energía ya volumen procesado. Ar tse̲ yá mpa̲ti función ko ya alteraciones ja ya parámetros Nthuts'i. 'Nehe, ár nts'edi real salida ne ar intensidad ya área ar superficie ar sonda ar 'nar xe̲ni ultrasonidos bi jagu̲ju̲ ya parámetros.

Impacto cavitacional procesamiento ultrasonidos bi jagu̲ju̲ ar intensidad superficial ne ar descrita ya amplitud (A), presión (hne), volumen reactor (VR), ar mpat'i (T), viscosidad (η) ne ma'ra. Nä'ä mäs ne menos signos da indican 'nar influencia positiva wa negativa ar parámetro específico ar intensidad sonicación.

Controlando parámetro mäs mahyoni proceso sonicación ar completamente repetible jar proceso ne ya resultados obtenidos ar xi escalar completamente lineales. Bu̲i xingu ya Sonotrodos ne ya reactores ya flujo ultrasónico ar célula permiten ar adaptación ya requisitos ar proceso específicos.

Resumen

Mente 'nar Nsaha ultrasonidos proporciona 'nar débil sonicación ko ar aproximadamente. 20 — 40 W/L ne una xi Hindi uniforme NTHEGE, ar klase ar sonda ultrasónica dispositivos xi acoplar hingi hembi da aprox. 20.000 W/L jar nt'uni ar procesado. 'Me̲hna ir bo̲ni ke 'nar dispositivo ar klase sonda ultrasónica luce 'nar nsaha ultrasonidos ja 'nar factor 1000 (1000 x dätä entrada ar energía ya volumen) debido ja 'nar centrado ne uniforme entrada energía ultrasónica. Asegura control Nxoge dige ya parámetros mäs mahyoni ar sonicación totalmente reproducible resultados ne ár escalabilidad lineal ya ar resultados ar proceso.