Hielscher – Tecnologia de Ultra-Som

Cavitação ultra-sônica em líquidos

Ondas ultra-sônicas de ultra-som de alta intensidade geram cavitação em líquidos. Cavitação provoca efeitos extremos localmente, como jatos de líquido de até 1000 km/h, pressões de até 2000atm e temperaturas de até 5000 Kelvin.

Plano de fundo

Ultrasonic waves of high intensity ultrasound generate cavitation in liquids.Quando sonicating líquidos em altas intensidades, as ondas sonoras que se propagam na mídia líquida resultar em alternância de ciclos de baixa pressão (rarefação), com taxas dependendo da frequência e de alta pressão (compressão). Durante o ciclo de baixa pressão, alta intensidade ondas ultra-sônicas criar pequenas bolhas de vácuo ou vazios no líquido. Quando as bolhas atingem um volume em que já não podem absorver energia, desmoronam violentamente durante um ciclo de alta pressão. Este fenômeno é denominado cavitação. Durante as temperaturas muito elevadas de implosão (aprox. 5, 000K) e pressões (aprox. 2, 000atm) atingem-se localmente. A implosão da bolha de cavitação também resulta em jatos de líquido de até velocidade de 280 m/s.

Vídeo

Cavitation induced by UIP2000hd O vídeo (baixar1,69 MB, MPEG1-Codec) à esquerda mostra um sonotrodo em um tubo de vidro, que é preenchido com água. A grande amplitude gerada pelo UIP2000hd processador ultra-sônico induz bolhas de cavitação. A luz vermelha da parte inferior do tubo faz com que as bolhas de vácuo visível. O diâmetro real do tubo é aproximadamente 150mm. A instalação dentro de um navio de fluxo é comparável no vídeo. A penetração do líquido por cavitação é altamente visível. Para baixar o vídeo, por favor clique na imagem à direita.

Aplicativo

The effects can be used in liquids for many processes, e.g. for mixing and blending, deagglomeration, Fresamento e desintegração da célula. Em particular o alto cisalhamento do líquido jatos causas fissura em superfícies de partículas e colisões entre partículas.

Literatura


Suslick, K.S. (1998): Enciclopédia de Kirk-Othmer da tecnologia química; 4º Ed. J. Wiley & Filhos: New York, 1998, Vol. 26, 517-541.