Hielscher – Tecnologia de Ultra-Som

Cavitação ultra-sônica em Líquidos

As ondas ultra-sônicas de ultra-som de alta intensidade geram cavitação em líquidos. A cavitação causa efeitos extremos localmente, como jatos líquidos de até 1000 km / h, pressões até 2000atm e temperaturas de até 5000 Kelvin.

fundo

As ondas ultra-sônicas de ultra-som de alta intensidade geram cavitação em líquidos.Quando sonicando líquidos em altas intensidades, as ondas sonoras que se propagam para o meio líquido resultar em alternada de alta pressão (compressão) e ciclos de baixa pressão (rarefeitos), com taxas dependendo da frequência. Durante o ciclo de baixa pressão, ondas ultra-sónicas de alta intensidade criar bolhas de vácuo pequenas ou espaços vazios no líquido. Quando as bolhas de atingir um volume em que ela não pode mais absorver a energia, o colapso se violentamente durante um ciclo de alta pressão. Esse fenômeno é denominado cavitação. Durante a implosão temperaturas muito elevadas (aprox. 5.000 K) e pressões (aprox. 2,000atm) são alcançados localmente. A implosão da bolha de cavitação também resulta em jactos de líquido de até 280m / s velocidade.

Vídeo

Cavitação induzida por UIP2000hd O vídeo (baixar, 1.69MB, MPEG1-Codec) à esquerda mostra um sonotrodo em um tubo de vidro, que é preenchido com água. A alta amplitude gerada pelo UIP2000hd O processador ultra-sônico induz bolhas de cavitação. A luz vermelha da parte inferior do tubo torna as bolhas de vácuo visíveis. O diâmetro real do tubo é de aproximadamente 150 mm. A configuração dentro de um navio de fluxo é comparável à do vídeo. A penetração do líquido por cavitação é altamente visível. Para baixar o vídeo, clique na imagem à direita.

Aplicação

Os efeitos podem ser utilizados em líquidos para muitos processos, por exemplo, para mistura e mistura, desaglomeração, fresagem e desintegração celular. Em particular, o alto cisalhamento dos jatos líquidos provoca fissuras em superfícies de partículas e colisões entre partículas.

Literatura


Suslick, K. S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4ª Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.