Акустическая и гидродинамическая кавитация для смешивания
Кавитация для смешивания и смешивания: Есть ли разница между акустической и гидродинамической кавитацией? И почему одна кавитационная технология может быть лучше для вашего процесса?
акустическая кавитация – также известная как ультразвуковая кавитация – и гидродинамическая кавитация являются обеими формами кавитации, которая представляет собой процесс роста и коллапса вакуумных полостей в жидкости. Акустическая кавитация происходит, когда жидкость подвергается воздействию ультразвуковых волн высокой интенсивности, в то время как гидродинамическая кавитация происходит, когда жидкость течет через сужение или вокруг препятствия (например, сопло Вентури), вызывая падение давления и образование полостей пара.
Кавитационные сдвиговые силы используются для гомогенизации, перемешивания, диспергирования, эмульгирования, разрушения клеток, а также для инициирования и интенсификации химических реакций.
Узнайте здесь, какие различия существуют между акустической и гидродинамической кавитацией и почему вы можете выбрать ультразвуковой аппарат зондового типа для вашего кавитационного процесса:
Преимущества акустической кавитации перед гидродинамической кавитацией
- Более эффективная: акустическая кавитация, как правило, более эффективна при создании вакуумных полостей, поскольку энергия, необходимая для создания кавитации, как правило, ниже, чем при гидродинамической кавитации. Поэтому кавитаторы на основе ультразвука и кавитационные реакторы являются более энергоэффективными и экономичными. Ультразвук является наиболее энергоэффективным методом получения кавитации. Акустическая/ультразвуковая кавитация, генерируемая зондами-ультразвуковыми аппаратами, предотвращает создание ненужного трения. Ультразвуковой зонд колеблется перпендикулярно, предотвращая генерацию ненужного, тратящего энергию трения. В отличие от акустической кавитации, гидродинамическая кавитация использует ротор-статорные или сопловые системы для создания кавитации. Оба метода – ротор-статоры и форсунки – вызывают трение, так как двигатель должен приводить в движение большие механические части. Если исследования утверждают об энергоэффективности гидродинамических кавитаций, они учитывают только номинальную мощность соответствующей технологии и пренебрегают фактическим потреблением энергии. Эти исследования обычно не учитывают потерю энергии трения, которая является хорошо известным и нежелательным эффектом гидродинамических кавитационных технологий.
- Больший контроль: акустическую кавитацию легче контролировать и регулировать, так как интенсивность ультразвуковых волн может быть точно отрегулирована для получения желаемого уровня кавитации. Напротив, гидродинамическую кавитацию сложнее контролировать, так как она зависит от характеристик потока жидкости и геометрии сужения или препятствия. Кроме того, форсунки подвержены засорению, что приводит к прерыванию процесса и трудоемкой очистке.
- Может обрабатывать практически все материалы: в то время как сопло Вентури и другие гидродинамические проточные реакторы испытывают трудности с обработкой твердых веществ и особенно абразивных материалов, ультразвуковые кавитаторы могут надежно обрабатывать практически любой тип материала. Ультразвуковые кавитационные реакторы могут гомогенизировать даже высокие твердые нагрузки, абразивные частицы и волокнистые материалы без засорения.
- Большая стабильность: акустическая кавитация, как правило, более стабильна, чем гидродинамическая кавитация, поскольку полости паров, образующиеся в результате акустической кавитации, как правило, более равномерно распределены по всей жидкости. Напротив, гидродинамическая кавитация может производить полости пара, которые сильно локализованы и могут привести к неравномерным или нестабильным моделям потока.
- Большая универсальность: акустическая / ультразвуковая кавитация может использоваться в широком спектре применений, включая гомогенизацию, смешивание, диспергирование, эмульгирование, экстракцию, лизис и распад клеток, а также для сонохимии. Напротив, гидродинамическая кавитация в первую очередь предназначена для управления потоком и механики жидкости.
В целом, акустическая кавитация обеспечивает больший контроль, эффективность, стабильность и универсальность по сравнению с гидродинамической кавитацией, что делает ее очень полезным методом для многочисленных промышленных применений.
Ультразвуковые кавитационные реакторы
Hielscher Ultrasonics предлагает вам различные ультразвуковые зонды промышленного класса и кавитационные реакторы. Все ультразвуковые аппараты Hielscher и кавитационные реакторы предназначены для высокоинтенсивных применений и работы в режиме 24/7 при полной нагрузке.
Проектирование, производство и консалтинг – Качество Сделано в Германии
Ультразвуковые кавитаторы Hielscher хорошо известны своим высочайшим качеством и стандартами дизайна. Надежность и простота эксплуатации обеспечивают плавную интеграцию наших ультразвуковых кавитаторов в промышленные объекты. Жесткие условия и требовательные условия легко обрабатываются ультразвуковыми кавитаторами Hielscher.
Hielscher Ultrasonics является компанией, сертифицированной ISO, и уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, оснащенным самыми современными технологиями и удобством для пользователя. Конечно, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и соответствуют требованиям UL, CSA и RoHs.
Почему Хильшер Ультразвук?
- высокая эффективность
- Современные технологии
- надежность & прочность
- партия & в очереди
- для любого объема – от небольших флаконов до грузовых автомобилей в час
- Научно доказано
- интеллектуальное программное обеспечение
- интеллектуальные функции (например, протокольные данные)
- CIP (чистый на месте)
- простая и безопасная работа
- простота установки, низкие эксплуатационные расходы
- экономически выгодно (меньше рабочей силы, времени обработки, энергии)
Если вас интересует техника ультразвуковой кавитации, процессы и готовые к работе ультразвуковые кавитаторные системы, пожалуйста, свяжитесь с нами. Наши многолетние опытные сотрудники будут рады обсудить с Вами Вашу заявку!
В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:
Объем партии | Скорость потока | Рекомендуемые устройства |
---|---|---|
От 1 до 500 мл | От 10 до 200 мл / мин | UP100H |
От 10 до 2000 мл | От 20 до 400 мл / мин | Uf200 ः т, UP400St |
0.1 до 20L | 0.2 до 4L / мин | UIP2000hdT |
От 10 до 100 литров | От 2 до 10 л / мин | UIP4000hdT |
от 15 до 150 л | от 3 до 15 л/мин | UIP6000hdT |
не доступно | От 10 до 100 л / мин | UIP16000 |
не доступно | больше | кластер UIP16000 |
Свяжитесь с нами! / Спросите нас!
Литература / Ссылки
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.
- Braeutigam, Patrick (2015): Degradation of Organic Micropollutants by Hydrodynamic and/or Acoustic Cavitation. In: Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Springer 2015.
- Abhinav Priyadarshi, Mohammad Khavari, Tungky Subroto, Marcello Conte, Paul Prentice, Koulis Pericleous, Dmitry Eskin, John Durodola, Iakovos Tzanakis (2021): On the governing fragmentation mechanism of primary intermetallics by induced cavitation. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 70, 2021.
- Mottyll, S.; Skoda, R. (2015): Numerical 3D flow simulation of attached cavitation structures at ultrasonic horn tips and statistical evaluation of flow aggressiveness via load collectives. Journal of Physics: Conference Series, Volume 656, 9th International Symposium on Cavitation (CAV2015) 6–10 December 2015, Lausanne, Switzerland.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов из лаборатория в промышленного размера.