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超声波循环处理设备

时间:2019-03-27 19:04

一定强度的超声波在媒质中传播时,会产生力学、热学、光学、电学和化学等一系列效应,这些效应归纳起来,有三种最基本的作用。

1.机械作用。超声波是机械能量的传播形式,与被动过程有关,能产生线性交变的振动作用。这种机械能量主要体现在媒质的质点间的振动、加速度冲击、声压剪切等效应力作用。若28khz,1W/cm2的声强在水中传播,其产生的声压值为242kpa,这就是说,在242kpa的压力下产生2.8万次振动,具最大质点加速度大约为重力加速度的2000倍。

2.空化作用。当一定强度的超声波在液体媒质中传播时,使液体中的微气泡的振荡生成、增大、收缩、崩溃导致气泡附近的液体产生强烈的激波,形成局部点的极端高温高压,空化泡崩溃的瞬间其周围极小空间内产生5000k以上的高温和大约50mpa的高压,其温度变化速率达109k/s,并伴生出强烈冲击波和时速达
400km的微射流,这种极端高压、高温、高射流又是以每秒数万次连续作用产生的,超声空化引起了湍动效应、微扰效应、界面效应,聚能效应。其中湍动效应使边界层减薄,增大传质速率;微扰效应强化了微孔扩散;界面效应增大传质表面积;聚能效应扩大了分离物质分子从而从整体上强化了化工分离强化过程的传质速率和效果。因此,空化作用是功率超声最基本的特质。

3.热作用。超声波在媒质中传播,其振动能量不断被媒质吸收转变为热能而使自身温度升高。声能被吸收可引起媒质中的整体加热、边界外的局部加热和空化形成激波时波前处的局部加热。