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超声波清洗器的空化作用原理详解
日期:2012-6-6 8:41:00    阅读:

超声波的空化作用是超声波清洗器的最重要效应之一,也是超声波清洗器完成清洗的基本动力,下面本文就对超声波的空话作用作用原理作简单介绍。

    超声波空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动,当声压抵达肯定值时发生的生长和崩溃的动力学进程,是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时,液体中发生真空核群泡的现象,在压缩力作用时,真空核群泡受压力压碎时发生强大的突击力,由此剥离被清洗物外貌的污垢,从而抵达周密洗净目的。 在超声波清洗进程中,肉眼能看见的泡并不是真空核群泡,而是气氛气泡,它对空化作用发生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的气氛气泡被完全脱走,空化作用的真空核群泡才能抵达最佳效果。空化作用一般包括3个阶段:空化泡的形成、长大和剧烈的崩溃。当盛满液体的容器通入超声波后,由于液体振动而发生数以万计的微吝啬lìn sè泡,即空化泡。这些气泡在超声波纵向流传形成的负压区生长,而在正压区快速闭合,从而在交替正负压强下受到压缩和拉伸。在气泡被压缩直至崩溃的一瞬间,会发生巨大的瞬时压力,一般可高达几十兆帕至上百兆帕。 Suslick等人测得:空化可使气相反应区的温度抵达5 200 K左右,液相反应区的有效温度抵达1 900 K左右,局部压力在5O5× 10 kPa,温度变化率高达10K/s,并伴有强烈的突击波和时速达400 km 的微射流。这种巨大的瞬时压力,能够使悬浮在液体中的固体外貌受到急剧的破坏。通常将超声波空化分为稳态空化和瞬间空化2种类型:稳态空化是指在声强较低(一般小于10 w/cm )时发生的空化泡,其大小在其平均尺寸附近振荡,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,发生声场与气泡的最大能量耦合,发生显著的空化作用。瞬态空化则是指在较大的声强(一般大于1O w/cm )作用下发生的生存周期较短的空化泡(大都发生在1个声波周期内)

     影响超声波空化作用的主要因素有:超声波的强度及单位面积超声波的功率(超声波的功率密度),超声波的频率,频率大小决议超声波振动幅度。超声波传递媒介和清洗溶剂,一般超声波清洗器用不锈钢作传递媒介,清洗溶剂多为水基清洗溶剂,还有就是清洗溶液的温度。以上这些空化作用影响因素又是决议超声波清洗器清洗效果的重要因素。大世界娱乐翻翻看超声波清洗器相关信息见科强超声网站。


 
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