一、超聲波清洗機空化作用的形成原因
二、超聲波清洗機空化作用的使用
1、超聲波頻次。超聲波頻次越低,在液體中發(fā)作生機清洗機空化作用就越容易。也便是說要引起空化,頻次愈高,所緊要的聲強愈大。例如要在水中發(fā)作生機清洗機空化作用,超聲波頻次在400 kHz時所緊要的功率要比在10 kHz時大10倍,即清洗機空化作用是跟著頻次的舉高而低落的。一般采納的頻次范圍20-40 kHz。
瞬態(tài)空化則是指在較大的聲強(一般大于1O w/cm )感化下發(fā)作生機的生計周期較短的空化泡(大都發(fā)作在1個聲波周期內(nèi))。
超聲波在液體中形成的空穴瓦解會發(fā)作生機的高溫、高壓、放電、發(fā)光和激震波等感化。其中空穴形成的要素大要是強烈的超聲波的映照,爆炸時的激震,高速流體沖激抵觸或激烈的化學(xué)反響等。
三、超聲波清洗機空化作用原理
超聲波操縱其清洗機空化作用以及其空化所陪伴著機械效應(yīng)、熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)等等遍布使用于各個行業(yè),機械效應(yīng)的使用首要泄露表那時非均相反響界面的增大;而化學(xué)效應(yīng)的使用主假定因為空化過程中發(fā)作生機的高溫高壓使得高份子分解、化學(xué)鍵斷裂和發(fā)作生機冷清基等。操縱機械效應(yīng)的過程囊括吸附、結(jié)晶、電化學(xué)、非均相化學(xué)反響、過濾以及超聲蕩滌等,操縱化學(xué)效應(yīng)的過程首要囊括有機物降解、高份子化學(xué)反響以及其余冷清基反響。超聲波清洗機空化作用可用于促進(jìn)化學(xué)反響,粉碎液內(nèi)懸浮物,制作乳劑,殺滅細(xì)菌或蕩滌機件等許多行業(yè)。其中超聲波蕩滌早已經(jīng)普遍采納了。
穩(wěn)態(tài)空化是指在聲強較低(一般小于10 w/cm )時發(fā)作生機的空化泡,其大小在其均衡尺寸四面振蕩,生成周期達(dá)數(shù)個循環(huán)。當(dāng)裁減到使其本身共振頻次和聲波頻次相等時,發(fā)出聲場和氣泡的大能量耦合,發(fā)作生機明顯的清洗機空化作用。
超聲波清洗機空化作用是指存在于液體中的微氣核空化泡在超聲波的感化下發(fā)作生機振動,當(dāng)此聲壓到達(dá)一定命值時所發(fā)作的生長和瓦解的動力學(xué)過程。2、液體的外觀張力和黏滯系數(shù)。 液體的外觀張力越大,空化強度越高,越不易于發(fā)作生機清洗機空化作用。黏滯系數(shù)大的液體難以發(fā)作生機空化泡,并且傳播過程中損失也大,因此同樣不易發(fā)作生機清洗機空化作用。
3、液體的溫度。液體溫度越高,對空化的發(fā)作生機越無利,但也不是相對于的,因為當(dāng)溫度過高時,氣泡中蒸汽壓增大,因此氣泡閉應(yīng)時增強了緩沖感化而使清洗機空化作用減弱。
超聲波清洗機空化作用一般囊括3個過程:既空化泡的形成、長大和激烈的瓦解。具體來講當(dāng)裝滿液體的容器通入超聲波后,因為液體在振動過程中發(fā)作生機數(shù)以萬計的微風(fēng)雅泡,也便是空化泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播中形成的負(fù)壓區(qū)生長,而在正壓區(qū)麻利閉合,從而在瓜代正負(fù)壓強下受到收縮和拉伸感化。在氣泡被收縮直至瓦解的一瞬時,會發(fā)作生機巨大的瞬時壓力,一般可高達(dá)幾十兆帕至上百兆帕。據(jù)相關(guān)試驗測得:清洗機空化作用或許負(fù)氣相反響區(qū)的溫度到達(dá)5200K 支配,液相反響區(qū)的有效溫度到達(dá)1900 K支配,一部分壓力在5.O5×10 kPa,溫度變卦率高達(dá)10 K/s,并伴有強烈的攻擊波和時速達(dá)400 km 的微射流。在這類巨大的瞬時壓力下,或許使懸浮在液體中的固體外觀受到急劇的破碎摧毀。一般將超聲波空化分為穩(wěn)態(tài)空化和瞬時空化兩品種型:
超聲波清洗機空化作用的強弱和聲學(xué)參數(shù)以及液體的物理化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。具體囊括下列幾個方面:
4、超聲波強度。超聲波強度指單元面積上的超聲功率,清洗機空化作用的發(fā)作生機大小和超聲波強度無關(guān)。關(guān)于一般液體超聲波強度增進(jìn)時,清洗機空化作用強度也隨之增大,但到達(dá)一定命值后,空化會趨于飽和,此時再增進(jìn)超聲波強度則會發(fā)作生機大量無用氣泡,從而增進(jìn)了散射衰減,低落了空化強度。
四、影響超聲波清洗機空化作用的要素