Ievads ultraskaņas atomizācijas principā

Ūdens tvertnes apakšā uzstādiet pjezoelektrisko keramikas loksni (pazīstamu kā ultraskaņas atomizēšanas loksne), un piedziņas vadības ķēde rada braukšanas spriegumu, kas atbilst atomizējošās loksnes rezonanses frekvencei un piemēro to atomizējošajai loksnei, un atomizējošā loksne radīs svārstību enerģiju. Svārstošā enerģija izplatās ūdenī pa virzienu, kas ir perpendikulārs atomizējošas loksnes virsmai. Piemērota ūdens dziļuma gadījumā ūdens virsma uz enerģijas izplatīšanās ass koncentrē ūdens kolonnu, un liels skaits sīku spriegojuma viļņu ir koncentrēti ūdens kolonnas priekšpusē, kas liek ūdens virsmai pieaugt. Ūdens virsmas spraigums ir ievērojami samazināts, un ūdens virsma ir sadalīta daudzās mazās vietās ar virsmas spraiguma viļņa garumu. princips.

Ultraskaņas atomizācija ir ultraskaņas enerģijas izmantošanas process, lai veidotu smalkus šķidruma pilienus.

Ir divi veidi, kā ultrasonics var atomizēt šķidrumus:

1. Plānais šķidrais slānis uz vibrēzošās virsmas uzbudina kapilārā gravitācijas vilni zem ultraskaņas vibrācijas.

2. Atomizācijas metode ir tāda, ka ultraskaņas strūklaka veido miglu.

pirmā metode

Principam ir divi teorētiski skaidrojumi. Tie ir attiecīgi mikro triecienviļņu teorija un virsmas spraiguma viļņu teorija.

No vienas puses, mikrošoka teorija izskaidro, ka ultraskaņas viļņu kavitācijas efekts šķidrā vidē noved pie mikrošoka viļņu rašanās un līdz ar to atomizācijas fenomena. Šī teorija uzskata, ka kavitācijas efekts ir tiešs šķidruma atomizācijas cēlonis. Kad kavitācijas burbulis sabrūk, papildus siltuma un gaismas starojuma radīšanai pārējais tiek izstarots mikro triecienvilnikla veidā. Kad mikro triecienvilnis sasniedz noteiktu intensitāti, tas izraisīs šķidrumu Atomizācija Kad mikro triecienvilnis sasniedz noteiktu intensitāti, tas izraisa šķidruma atomizāciju.

No otras puses, virsmas spraiguma teorija uzskata, ka pilienu ģenerēšana ir saistīta ar šķidrā virsmas viļņa nestabilitāti, kas izraisa šķidruma atomizlīmi. Virsmas spraiguma vilnim perpendikulāra spēka iedodē, kad vibrējošās virsmas amplitūda sasniedz noteiktu vērtību, piliens izlidos no viļņu virsotnes, veidojot atomizāciju. Šī teorija uzskata, ka virsmas spraiguma vilnis rada pilienus savā virsotnē, kura pilienu izmērs ir proporcionāls viļņa garumam.

2. metode

Strūklakas atomizācija, kas ir izplatīta forma, izmanto pjezoelektriskās vafeles kā pārveidotājus, lai radītu ultraskaņas viļņus megahercu diapazonā. Parasti strūklakas atomizācijas veidošanās mehānisms ir šāds. Kad ultraskaņas pārveidotāja ultraskaņas frekvence ir megahercs, ultraskaņas viļņa un tā kavitācijas lauka vadītspēja ir ļoti laba, tāpēc šķīdums, kas saskaras ar to, tiks izsmidzināts, lai izveidotu "ultraskaņas strūklaku" .

Liels skaits aerosolu tiek ražoti vienlaicīgi ar ultraskaņas strūklakas ražotņu. Starp tiem "ultraskaņas strūklaku" var uzskatīt par augšupejošu ultraskaņas KAVITĀCIJAS lauku, kam piemīt vienvirziena starojuma spēks un simetriska virpuļojoša skaņas plūsma. Šajā kavitācijas laukā KAVITĀCIJAS burbuļu sadalījums ir ļoti atšķirīgs. Kad šķidrumi, piemēram, ūdens, tiek kavitēti akustiskā starojuma spiediena ietekmes dēļ, kavitācijas burbuļu blīvuma dēļ, pateicoties ultraskaņas starojuma spēka un klastera strūklas fiziskajai iedarbībai, strūklakas priekšpusē ir lielāka koncentrēta termiskā iedarbība un mehāniskā iedarbība no daudziem KAVITĀCIJAS burbuļiem. , skaņas enerģijas blīvums ir arī ievērojami uzlabots pa strūklas virzienu, pateicoties ultraskaņas bezmaksas strūklas un ķekaru strūklas.

Ultraskaņas strūklakā daudzu KAVITĀCIJAS burbuļu sabrukums, augstas temperatūras akustiskā strūkla un augstspiediena triecienvilnis, plīstot, ir galvenie ultraskaņas strūklakas mehānismi. Un vienlaikus pastāv arī citi mehāniski maisīšanas efekti, termiskā iedarbība utt. Ultraskaņas mitrinātāji, kas izstrādāti, izmantojot šo principu, bieži tiek izmantoti kā iekštelpu mitrināšanas ierīces. Tas var mitrināt datoru telpas un vilnas vērpšanas darbnīcas, lai noņemtu statisko elektrību no iekārtām; pievienot zāles iekštelpu sterilizācijai un dezinfekcijai, veikt sejas skaistumu un veidot bonsai.