Hielscher ультразвукова технологія

Ультразвукова кавітація в рідинах

Ультразвукові хвилі високої інтенсивності ультразвуку генерують кавітацію в рідинах. Кавітація викликає екстремальні ефекти на місцевому рівні, такі як рідкі струми до 1000 км / год, тиск до 2000 атм і температури до 5000 Кельвінів.

фон

Ультразвукові хвилі високої інтенсивності ультразвуку генерують кавітацію в рідинах.При звукоізолюючій рідині при високій інтенсивності звукові хвилі, які поширюються в рідкі середовища, приводять до чергових циклів високого тиску (стиснення) і низького тиску (розрідження) з частотою залежно від частоти. Під час циклу низького тиску ультразвукові хвилі високої інтенсивності утворюють у рідині невеликі вакуумні бульбашки або порожнини. Коли бульбашки досягають об'єму, на якому вони більше не можуть поглинати енергію, вони сильно колапсуються під час циклу високого тиску. Це явище називається кавітацією. Під час імплозії дуже високі температури (близько 5000 K) і тисків (приблизно 2000 атм) досягаються локально. Вплив кавітаційного міхура також призводить до утворення рідких струменів до швидкості 280 м / с.

Відео

Кавітація, викликана UIP2000hd Відео (скачати, 1.69 МБ, MPEG1-Codec) зліва показує сонотрод в скляній пробірці, яка заповнена водою. Висока амплітуда, сформована UIP2000hd ультразвуковий процесор індукує кавітаційні бульбашки. Червоне світло з нижньої частини труби робить вакуумні бульбашки видимими. Фактичний діаметр труби становить приблизно 150 мм. Налаштування всередині потікового судна порівняно з відеокамерою. Проникнення рідини за допомогою кавітації добре видно. Щоб завантажити відео, натисніть на картинку праворуч.

Застосування

Ефекти можуть бути використані у рідинах для багатьох процесів, наприклад, для змішування та змішування, деагломерації, фрезерування і стільниковий Розпад. Зокрема, високий зсув рідких струменів викликає тріщину на поверхні частинок і міжчастинкових зіткненнях.

Література


Суслик, К.С. (1998): Кірк-Отмер Енциклопедія хімічної технології; 4-е Ред. Дж. Вілей & Сини: Нью-Йорк, 1998 р., Т. 26, 517-541.