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技术知识

超声波清洗机空化作用原理及其有哪几种类型?

来源:     发布时间:2019-06-26    作者:admin

【导读】超声波清洗机的空化作用是利用化学效应的过程主要包括有机物降解、高分子化学反应以及其他反应。超声波清洗早已经普遍采用了,超声波空化作用可用于化学反应,粉碎液内悬浮物,制造乳剂或清洗机件等许多行业。

超声波利用其空化作用以及其空化所伴随着机械效应、热效应、化学效应、生物效应等等应用于各个行业,机械效应的应用主要表现在非均相反应界面的增加;而化学效应的应用主要是由于空化过程中产生的高温高压使得高分子分解、化学键断裂等。

一、超声波空化作用原理

超声波空化作用一般包括3个过程:既空化泡的形成、长大和剧烈的崩溃。具体来说当装满液体的容器通入超声波后,由于液体在振动过程中产生较多的微小气泡,也就是空化泡。这些气泡在超声波纵向传播中形成的负压区生长,而在正压区闭合,从而在交替正负压强下受到压缩和拉伸作用。在气泡被压缩直至崩溃时,一般可至几十兆帕至上百兆帕。据相关实验测得:空化作用可以使气相反应区的温度达到5200K 左右,液相反应区的温度达到1900 K左右,局部压力在5.O5×10 kPa,温度变化率10 K/s,并伴有强烈的冲击波和时速达400 km 的微射流。在这种瞬时压力下,可以使悬浮在液体中的固体表面受到破坏。

二、通常将超声波空化分为稳态空化和空化两种类型:

稳态空化是指在声强较低(一般小于10 w/cm )时产生的空化泡,其大小在其平衡尺寸附近振荡,生成周期达数个循环。当扩大到使其自身共振频率与声波频率相等时,发生声场与气泡的能量耦合,产生空化作用。

瞬态空化则是指在较大的声强(一般大于1O w/cm )作用下产生的生存周期较短的空化泡(大都发生在1个声波周期内)。

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