Ievads ultraskaņas kavitācijā

Ultraskaņas kavitācija attiecas uz šķidrumos esošo mikrogāzes kodola kavitācijas burbuļu augšanas un sabrukšanas procesu, kas vibrē skaņas viļņu ietekmē un rodas, kad skaņas spiediens sasniedz noteiktu vērtību. Pēc trīs soļiem kavitācijas burbuļu veidošanās, augšanas un smagas sabrukšanas.
Kad trauks, kas piepildīts ar šķidrumu, tiek ievadīts ultraskaņas tīrītājā, šķidruma vibrācijas dēļ rodas desmitiem tūkstošu sīku burbuļu, kas pazīstami kā kavitācijas burbuļi. Šie burbuļi aug negatīvā spiediena zonā, ko veido ultraskaņas garenvirziena izplatīšanās, un ātri aizveras pozitīvā spiediena zonā, tādējādi tiek saspiesti un izstiepti mainīga pozitīva un negatīva spiediena ietekmē. Brīdī, kad burbulis tiek saspiests, līdz tas sabrūk, tiek radīts milzīgs momentāns spiediens, kas parasti sasniedz desmitiem līdz simtiem megapaskālu.
Susliks et al. izmērīts, ka kavitācija var paaugstināt gāzes fāzes reakcijas zonas temperatūru līdz aptuveni 5200 K, efektīvo temperatūru šķidrās fāzes reakcijas zonā līdz aptuveni 1900 K un vietējo spiedienu līdz aptuveni 5,5O5 × 10 kPa, mainoties temperatūrai. ātrums līdz 10. K/s, ko pavada spēcīgi triecienviļņi un mikrostrūklas ar ātrumu līdz 400 km/h. Šis milzīgais momentānais spiediens var izraisīt straujus šķidrumā suspendētās cietās virsmas bojājumus.
Ultraskaņas kavitāciju parasti iedala divos veidos: līdzsvara stāvokļa kavitācija un pārejoša kavitācija:
Līdzsvara stāvokļa kavitācija attiecas uz kavitācijas burbuļiem, kas rodas pie zemas skaņas intensitātes (parasti mazāk nekā 10 w/cm), kuru izmērs svārstās tuvu līdzsvara izmēram, radot vairāku ciklu ciklus. Kad tas tiek paplašināts, lai tā rezonanses frekvence būtu vienāda ar skaņas viļņu frekvenci, starp skaņas lauku un burbuli rodas augstas enerģijas savienojums, kā rezultātā rodas ievērojama kavitācija.
Pārejoša kavitācija attiecas uz kavitācijas burbuļiem ar īsāku kalpošanas laiku (galvenokārt viena skaņas viļņa cikla laikā), kas rodas lielas skaņas intensitātes (parasti lielāka par 1 W/cm) ietekmē.

笔记