Ultrazvuková kavitácia v kvapalinách

Ultrazvukové vlny vysokej intenzity ultrazvuk generovať kavitácie v kvapalinách. Kavitácia spôsobuje extrémne účinky lokálne, ako sú tekuté trysky až 1000km/HR, tlaky až 2000atm a teploty až 5000 Kelvin.

O ultrazvukovej kavitácii

Ultrazvukové vlny vysokej intenzity ultrazvuk generovať kavitácie v kvapalinách.Pri sonicating kvapaliny s vysokou intenzitou, zvukové vlny, ktoré šíria do kvapalných médií za následok striedavý vysokotlakové (kompresia) a nízkotlakové (rarefaction) cykly, s mierou v závislosti na frekvencii. Počas nízkotlakového cyklu, High-intenzita ultrazvukových vĺn vytvoriť malé vákuové bubliny alebo dutín v kvapaline. Keď bubliny dosiahnuť objemu, na ktorom už nemôžu absorbovať energiu, sa zrúti násilne počas vysokotlakového cyklu. Tento jav sa nazýva Kavitácia. Počas implozie veľmi vysoké teploty (cca 5, 000K) a tlaky (cca 2 000 ATM) sú dosiahnuté lokálne. Imploze kavitácie bublina tiež vedie tekuté trysky až 280m/s rýchlosťou.

Video

Kavitácia vyvolané UIP2000hd Video (Stiahnuť, 1.69 MB, MPEG1-Codec) na ľavej strane ukazuje sonotrode v sklenenej trubici, ktorá je naplnená vodou. Vysoká amplitúda generovaná UIP2000hd Ultrazvukový procesor induzuje kavitácie bubliny. Červené svetlo zo spodnej časti trubice je viditeľné vákuové bubliny. Skutočný priemer trubice je približne 150mm. Nastavenie vnútri prietokového plavidla je porovnateľné s videom. Penetrácia kvapaliny kavitáciou je veľmi viditeľná. Ak chcete stiahnuť video, kliknite prosím na obrázok vpravo.

Toto video ukazuje ultrazvukové/akustické kavitácie vo vode-generované Hielscher UIP1000. Ultrazvukový kavitácie sa používa pre mnoho kvapalných aplikácií.

Ultrazvukový kavitácie v kvapalinách pomocou UIP1000

Aplikácia kavitácie

Účinky sa môžu používať v kvapalinách pre mnohé procesy, napríklad na miešanie a miešanie, deagglomeration, frézovanie a buniek dezintegrácie. Najmä vysoké šmyku kvapalných trysiek spôsobuje trhliny v častíc povrchy a Inter-častíc zrážky.

literatúra

Suslick, KS (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4. vyd. J. Wiley & Sons: New York, 1998, zv. 26, 517-541.