Sıvılarda Ultrasonik Kavitasyon

yüksek yoğunluklu ultrason Ultrasonik dalgalar sıvılarda kavitasyon oluşturmak. Kavitasyon, örneğin 1000km / st kadar kadar basınçlara 2000atm ve en fazla 5000 Kelvin kadar sıcaklıklarda sıvı jetleri yerel olarak aşırı etkilere neden olur.

Arka fon

yüksek yoğunluklarda sıvıları sonike zaman, sıvı ortam içine yayılması ses dalgaları frekansa bağlı oranları, yüksek basınç (sıkıştırma) ve alçak basınç (seyrelme) döngülerde sonuçlanır. Düşük basınç döngüsü sırasında, yüksek yoğunluklu ultrason dalgaları sıvı içinde küçük bir vakum kabarcığı ya da boşluk oluşturur. kabarcıklar artık enerjiyi absorbe edildiği bir hacme ulaşmak zaman, onlar yüksek basınçlı döngüsü sırasında şiddetle daraltmak. Bu olgu kavitasyon denir. Patlamaya çok yüksek sıcaklıklar (yaklaşık. 5,000K) ve baskılara sırasında (yaklaşık. 2,000atm) lokal olarak ulaşılır. Kavitasyon kabarcığın bölünmesi ayrıca kadar 280m / s hız sıvı jetleri ile sonuçlanır.

Video

Video (indir, 1.69MB sola MPEG1-codec) su ile dolu olan bir cam tüp, bir sonotrode göstermektedir. tarafından üretilen yüksek amplitüdlü UIP2000hd ultrasonik işlemci kavitasyon kabarcıkları indükler. Tüpün alt Kırmızı hafif vakumlu görünür kabarcıklar yapar. tüpün gerçek çapı, yaklaşık 150 mm olup. bir akış damar içinde kurulum videoda o karşılaştırılabilir. kavitasyon ile sıvının nüfuz son derece görünür. video indirmek için sağdaki resmi tıklayınız.

Uygulama

etkileri birçok işlemler, örneğin sıvılar kullanılabilir Karıştırma ve harmanlama için, deaglomerasyon, değirmencilik ve hücre parçalanması. Özellikle sıvı jetleri yüksek kesme tanecik yüzeyleri ve parçacık arası çarpışma de çatlak neden olur.

Edebiyat

Suslick, kahraman (1998): Kimyasal Teknoloji Kirk-Othmer Encyclopedia; 4. Baskı. J. Wiley & Sons: New York, 1998, cilt. 26 517-541.