Analys av två olika åtgärdsegenskaper som används av ultraljudshomogenisator

Ultraljudshomogenisatorn använder kavitationen och andra fysiska effekter av ultraljudsvågor i vätskan för att uppnå homogeniseringseffekten. Ultraljud är en fortplantningsprocess av mekanisk vibration i ett medium. Det har egenskaperna av hophopning, orientering, reflektion och överföring. Den producerar huvudsakligen två former av vibrationer i mediet, nämligen tvärgående vågor och longitudinella vågor. Den förra kan endast genereras i fasta ämnen, och den senare kan produceras i fast, flytande och gas.

Kavitation innebär att vätskan under inverkan av ultraljudsvågor producerar håligheter eller små bubblor på de svagare ställena, och de små bubblorna pulserar med ultraljudsvågorna. Ultraljudskavitation producerar också en stark mekanisk verkan som producerar en snabb jet eller akustisk rush nära det fasta gränssnittet, vilket skapar en kraftfull stötvåg i vätskan. Den fysiska effekten gör att ultraljudsvågor kan bilda effektiv omrörning och flöde i vätskan för att förstöra mediets struktur och krossa partiklarna i vätskan, främst på grund av kollisionen mellan vätskorna, mikrofasflödet och stötvågen.

Teoretiskt sett skulle en sprickande kavitationsbubbla generera tryck som överstiger 10,000 psi och temperaturer på 20,000 grader F (11,000 grader), och stötvågen skulle snabbt stråla ut utåt i samma ögonblick som den sprack. Energin som frigörs av en enda kavitationsbubbla är mycket liten, men miljontals kavitationsbubblor spricker samtidigt varje sekund. Den kumulativa effekten kommer att vara mycket stark, och den starka slagkraften kommer att skala av smutsen på arbetsstyckets yta. , vilket är karakteristiskt för all ultraljudsrengöring.

Om ultraljudsenergin är tillräckligt stor kommer kavitation att uppstå överallt i rengöringsvätskan, så ultraljudsvågor kan effektivt rensa små sprickor och hål. Kavitation främjar också kemiska reaktioner och påskyndar upplösningen av ytfilmen. Men endast när vätsketrycket i ett visst område är lägre än gastrycket i bubblan kommer kavitation att uppstå i detta område, så detta villkor kan uppfyllas när ultraljudsamplituden som genereras av givaren är tillräckligt stor. Den lilla effekt som krävs för att generera kavitation kallas den kritiska punkten för kavitation. Olika vätskor har olika kritiska punkter för kavitation, så ultraljudsenergin måste överskrida denna kritiska punkt för att uppnå rengöringseffekten. Det vill säga, endast när energin överstiger den kritiska punkten kan kavitationsbubblor genereras för ultraljudsrengöring.