Kawitacja akustyczna i hydrodynamiczna w aplikacjach mieszania

Kawitacja do mieszania i miksowania: Czy istnieje różnica między kawitacją akustyczną a hydrodynamiczną? I dlaczego jedna technologia kawitacji może być lepsza dla Twojego procesu?
kawitacja akustyczna – znany również jako kawitacja ultradźwiękowa – Kawitacja akustyczna i hydrodynamiczna to obie formy kawitacji, która jest procesem wzrostu i zapadania się próżniowych jam w cieczy. Kawitacja akustyczna występuje, gdy ciecz poddawana jest działaniu fal ultradźwiękowych o dużym natężeniu, natomiast kawitacja hydrodynamiczna występuje, gdy ciecz przepływa przez zwężenie lub wokół przeszkody (np. dyszy Venturiego), powodując spadek ciśnienia i powstawanie pustych przestrzeni w parach.
Kawitacyjne siły ścinające są wykorzystywane do homogenizacji, mieszania, dyspergowania, emulgowania, rozbijania komórek, a także do inicjowania i intensyfikacji reakcji chemicznych.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


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.

Kawitacja ultradźwiękowa przy sondzie kaskadowej ultradźwiękowca UIP1000hdT (1000 W, 20kHz) w reaktorze szklanym.

Pomimo, że obie techniki kawitacji, akustyczna i hydrodynamiczna, wykorzystują to samo zjawisko i efekt zapadania się pęcherzyków kawitacyjnych, to istnieje istotna różnica pomiędzy tymi dwoma technikami, tworzonymi za pomocą ultradźwięków lub przy użyciu dysz Venturiego.

Intensywne ultradźwięki wytwarzają w wodzie pęcherzyki kawitacyjne. Następujące po tym zapadanie się pęcherzyków kawitacyjnych powoduje ekstremalne mechaniczne ścinanie w cieczy. Efekt ten powoduje rozbicie komórek np. przy ekstrakcji botanicznej lub rozbicie kropli oleju w wodzie do bardzo małych rozmiarów (emulgowanie). Efekt kawitacyjny sprawia, że homogenizatory ultradźwiękowe Hielscher są bardzo skutecznym środkiem do dyspergowania, homogenizacji, emulgowania i ekstrakcji. Hielscher Ultrasonics produkuje sondy ultradźwiękowe o mocy od 50 W do 16000 W, aby pokryć procesy ultradźwiękowe w laboratorium i w produkcji na pełną skalę.

Kawitacja ultradźwiękowa w wodzie (1000 Watowy homogenizator ultradźwiękowy)

Miniatura wideo

Dowiedz się, jakie są różnice między kawitacją akustyczną a hydrodynamiczną i dlaczego warto wybrać ultradźwiękowiec z sondą do procesu napędzanego kawitacją:

Zalety kawitacji akustycznej w stosunku do kawitacji hydrodynamicznej

  1. Większa wydajność: Kawitacja akustyczna jest ogólnie bardziej wydajna w wytwarzaniu pustek próżniowych, ponieważ energia wymagana do wytworzenia kawitacji jest zazwyczaj niższa niż w przypadku kawitacji hydrodynamicznej. Dlatego kawitatory i reaktory kawitacyjne oparte na ultradźwiękach są bardziej energooszczędne i ekonomiczne. Ultradźwięki są najbardziej energooszczędną metodą wytwarzania kawitacji. Kawitacja akustyczna / ultradźwiękowa generowana przez sondy-ultrasonatory zapobiega powstawaniu niepotrzebnego tarcia. Sonda ultradźwiękowa oscyluje prostopadle zapobiegając generowaniu niepotrzebnego, energochłonnego tarcia. W przeciwieństwie do kawitacji akustycznej, kawitacja hydrodynamiczna wykorzystuje systemy rotor-stator lub dysze do generowania kawitacji. Obie techniki – rotor-statory i dysze – powodują tarcie, ponieważ silnik musi napędzać duże części mechaniczne. Jeśli w badaniach podaje się sprawność energetyczną kawitacji hydrodynamicznej, to bierze się pod uwagę jedynie moc nominalną danej technologii, a pomija rzeczywiste zużycie energii. Badania te zwykle nie uwzględniają strat energii tarcia, które są dobrze znanym i niepożądanym efektem technologii kawitacji hydrodynamicznej.
  2. Większa kontrola: Kawitacja akustyczna może być łatwiej kontrolowana i regulowana, ponieważ intensywność fal ultradźwiękowych może być precyzyjnie regulowana w celu wytworzenia pożądanego poziomu kawitacji. W przeciwieństwie do tego, kawitacja hydrodynamiczna jest trudniejsza do kontrolowania, ponieważ zależy od charakterystyki przepływu cieczy i geometrii zwężenia lub przeszkody. Dodatkowo dysze są podatne na zatkanie, co powoduje przerwy w procesie i pracochłonne czyszczenie.
  3. Możliwość przetwarzania prawie wszystkich materiałów: Podczas gdy dysza Venturiego i inne reaktory z przepływem hydrodynamicznym mają trudności z obsługą ciał stałych, a zwłaszcza materiałów ściernych, kawitatory ultradźwiękowe mogą niezawodnie przetwarzać prawie każdy rodzaj materiału. Ultradźwiękowe reaktory kawitacyjne mogą homogenizować nawet duże obciążenia stałe, cząstki ścierne i materiały włókniste bez zatykania.
  4. Większa stabilność: Kawitacja akustyczna jest generalnie bardziej stabilna niż kawitacja hydrodynamiczna, ponieważ kawitacje pary wytwarzane przez kawitację akustyczną mają tendencję do bardziej równomiernego rozprowadzania w całej cieczy. W przeciwieństwie do tego, kawitacja hydrodynamiczna może wytwarzać kawitacje pary, które są wysoce zlokalizowane i mogą prowadzić do nierównych lub niestabilnych wzorców przepływu.
  5. Większa wszechstronność: Kawitacja akustyczna / ultradźwiękowa może być wykorzystywana w szerokim zakresie zastosowań, w tym homogenizacji, mieszaniu, dyspergowaniu, emulgowaniu, ekstrakcji, lizie i dezintegracji komórek, a także w sonochemii. W przeciwieństwie do tego, kawitacja hydrodynamiczna jest przeznaczona głównie do kontroli przepływu i zastosowań w mechanice płynów.
    Ogólnie rzecz biorąc, kawitacja akustyczna oferuje większą kontrolę, wydajność, stabilność i wszechstronność w porównaniu z kawitacją hydrodynamiczną, co czyni ją bardzo przydatną techniką w wielu zastosowaniach przemysłowych.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultradźwiękowe reaktory kawitacyjne

Hielscher Ultrasonics oferuje Państwu różnorodne sondy ultradźwiękowe i reaktory kawitacyjne klasy przemysłowej. Wszystkie ultradźwięki i reaktory kawitacyjne firmy Hielscher są przeznaczone do zastosowań o wysokiej intensywności i pracy 24/7 pod pełnym obciążeniem.
Projektowanie, produkcja i doradztwo – Jakość Made in Germany
Kawitatory ultradźwiękowe Hielscher są znane z najwyższej jakości i standardów konstrukcyjnych. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na płynną integrację naszych kawitatorów ultradźwiękowych z obiektami przemysłowymi. Surowe warunki i wymagające środowiska są łatwo obsługiwane przez kawitatory ultradźwiękowe Hielscher.

Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na ultradźwięki o wysokiej wydajności, charakteryzujące się najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.

Dlaczego Hielscher Ultrasonics?

  • wysoka wydajność
  • Najnowocześniejsza technologia
  • niezawodność & krzepkość
  • partia & na linii
  • dla każdej ilości - od małych fiolek do ciężarówek na godzinę
  • Naukowo udowodnione
  • inteligentne oprogramowanie
  • inteligentne funkcje (np. protokołowanie danych)
  • CIP (clean-in-place)
  • prosta i bezpieczna praca
  • łatwa instalacja, niskie koszty utrzymania
  • korzystne ekonomicznie (mniejsza siła robocza, czas przetwarzania, energia)

Jeśli jesteś zainteresowany techniką kawitacji ultradźwiękowej, procesami i gotowymi do pracy systemami kawitatorów ultradźwiękowych, skontaktuj się z nami wiedzieć. Nasi wieloletni doświadczeni pracownicy chętnie omówią z Tobą Twoją aplikację!

Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
15 do 150L 3 do 15L/min UIP6000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultradźwiękowe homogenizatory o wysokim ścinaniu są stosowane w laboratoriach, na stanowiskach badawczych, w procesach pilotażowych i przemysłowych.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do zastosowań mieszania, dyspergowania, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.



Ten film przedstawia kawitację ultradźwiękową / akustyczną w wodzie - wygenerowaną przez Hielscher UIP1000. Kawitacja ultradźwiękowa jest stosowana w wielu aplikacjach ciekłych.

Kawitacja ultradźwiękowa w cieczach przy użyciu UIP1000

Miniatura wideo

Literatura / materiały źródłowe


Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Paleta produktów firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum od kompaktowych ultradźwięków laboratoryjnych, poprzez urządzenia stołowe, aż po przemysłowe systemy ultradźwiękowe.

Firma Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do wielkość przemysłowa.


Chętnie porozmawiamy o Państwa procesie.

Skontaktujmy się.