Apa itu Ultrasonik Kavitasi?

Ketika tekanan dari suara gelombang disebarkan oleh ultrasonik getaran dalam cairan mencapai satu atmosfer, itu puncak tekanan dari ultrasonik gelombang bisa mencapai vakum atau negatif tekanan. Namun, dalam kenyataan, ada tidak negatif tekanan hadir, jadi a besar kekuatan dihasilkan di cairan % 2c yang menarik cairan molekul ke dalam rongga. Ini rongga adalah sangat dekat ke vakum % 2c dan itu pecah kapan itu ultrasonik tekanan menjangkau maksimum terbalik arah. Itu kuat dampak dihasilkan oleh itu pecah pukulan kotoran di itu permukaan dari dari objek. Itu kejutan gelombang fenomena dihasilkan oleh itu pecah dari tak terhitung jumlahnya kecil kavitasi gelembung adalah disebut itu % 22kavitasi" fenomena.

Kapan ultrasonik energi tinggi cukup% 2c kecil gelembung (kavitasi inti) ada di itu cairan getar% 2c tumbuh % 2c dan terus menerus berkumpul akustik medan energi di bawah tindakan dari ultrasonik medan. kapan energi mencapai a tertentu ambang batas, kavitasi gelembung runtuh dan tutup cepat.

umur dari kavitasi gelembung adalah sekitar {% 7b0% 7d}.1 �% bc s. Kapan mereka runtuh cepat, mereka bisa melepaskan sangat besar energi dan menghasilkan mikro jet dengan a kecepatan dari sekitar 110m % 2fs dan kuat dampak kekuatan% 2c menghasilkan di a tabrakan kepadatan dari naik ke 1.5kg% 2fcm2. Di momen dari cepat runtuh, kavitasi gelembung menghasilkan lokal tinggi suhu dan tekanan (5000K% 2c 1800atm), dengan a pendinginan tingkat dari naik ke 109K% 2fs. kavitasi efek dari ultrasound sangat meningkat tingkat dari heterogen reaksi, mencapai seragam pencampuran antara heterogen reaktan% 2c mempercepat difusi dari reaktan dan produk, mempromosikan formasi dari padat baru fase, dan kontrol ukuran dan distribusi dari partikel.

Tambahan Informasi:

Kapan ultrasound menyebar dalam a sedang, interaksi antara ultrasound dan the medium penyebab fisik dan kimia perubahan in the medium% 2c menghasilkan in a seri dari mekanis, termal% 2c elektromagnetik% 2c dan kimia ultrasound efek, termasuk berikut empat efek:

1. Mekanik efek. Mekanis tindakan dari ultrasound dapat mempromosikan pengemulsi dari cairan, itu pencairan dari gel dan itu dispersi dari padat. Kapan berdiri gelombang terbentuk dalam ultrasonik cairan media% 2c kecil partikel ditangguhkan di itu cairan mengembun di si node karena ke mekanis gaya% 2c membentuk berkala akumulasi dalam ruang.

diinduksi polarisasi dan magnetisasi disebabkan oleh mekanik tindakan ultrasonik gelombang selama propagasi dalam piezoelektrik dan magnetostriktif bahan (lihat dielektrik fisika dan magnetostriksi).

2. Kavitasi efek. Ultrasonik gelombang dapat menghasilkan a besar angka kecil gelembung kapan diterapkan ke cairan. Satu alasan adalah itu lokal tarik stres terjadi di dalam cairan 2c membentuk negatif tekanan. penurunan dalam tekanan penyebab gas asli larut di cairan ke menjadi super jenuh dan melarikan diri dari cairan cairan , menjadi kecil gelembung.

Lain alasan adalah itu kuat tarik stres air mata terpisah itu cairan ke dalam a rongga, diketahui sebagai kavitasi. rongga mengandung cairan uap atau lain gas larut di itu cairan% 2c dan mungkin bahkan menjadi a vakum. Kecil gelembung terbentuk oleh kavitasi akan terus menerus bergerak% 2c tumbuh , atau tiba-tiba meledak dengan getaran dari sekitarnya sedang.

3. Termal efek. Karena ke tinggi frekuensi dan energi dari ultrasound% 2c itu bisa menghasilkan signifikan termal efek kapan diserap oleh itu sedang.

4. Kimia efek. Tindakan dari ultrasound bisa mempromosikan atau mempercepat pasti kimia reaksi. Untuk contoh, murni suling air menghasilkan hidrogen peroksida setelah ultrasonik perawatan; Nitrous asam diproduksi setelah ultrasonik pengobatan dari air mengandung nitrogen gas% 3b air larutan dari pewarna akan berubah warna atau pudar setelah ultrasonik perawatan.