功率超聲3大作用機(jī)理分析
1. 超聲波的空化作用。空化作用是功率超聲最基本的特質(zhì)。當(dāng)一定強(qiáng)度的超聲波在液體媒質(zhì)中傳播時(shí)，使液體中的微氣泡的振蕩生成、增大、收縮、破裂導(dǎo)致氣泡附近的液體產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，形成局部點(diǎn)的極端高溫高壓，空化泡破裂的瞬間，其周圍極小空間內(nèi)產(chǎn)生5000k以上的高溫和大約50mpa的高壓，其溫度變化速率達(dá)109k／s，并伴生出強(qiáng)烈沖擊波和時(shí)速達(dá)400km的微射流，這種極端高壓、高溫、高射流又是以每秒數(shù)萬(wàn)次連續(xù)作用產(chǎn)生的，

超聲波空化引起了湍動(dòng)效應(yīng)、微擾效應(yīng)、界面效應(yīng)，聚能效應(yīng)。其中湍動(dòng)效應(yīng)使邊界層減薄，增大傳質(zhì)速率；微擾效應(yīng)強(qiáng)化了微孔擴(kuò)散；界面效應(yīng)增大傳質(zhì)表面積；聚能效應(yīng)擴(kuò)大了分離物質(zhì)分子，從整體上強(qiáng)化了化工分離強(qiáng)化過程的傳質(zhì)速率和效果。

2．超聲波的機(jī)械作用。超聲波是機(jī)械能量的傳播形式，這種機(jī)械能量主要體現(xiàn)在媒質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)間的振動(dòng)、加速度沖擊、聲壓剪切等效應(yīng)力作用，比如頻率為28KHz，1W／cm2的聲強(qiáng)在水中傳播，其產(chǎn)生的聲壓值為242kpa，這就是說，在242kpa的壓力下產(chǎn)生2．8萬(wàn)次振動(dòng)，最大質(zhì)點(diǎn)加速度大約為重力加速度的2000倍。
3．超聲波的熱作用。超聲波在媒質(zhì)中傳播，其振動(dòng)能量不斷被媒質(zhì)吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏棺陨頊囟壬撸暷鼙晃湛梢鹈劫|(zhì)中的整體加熱、邊界外的局部加熱和空化形成沖擊波時(shí)波前處的局部加熱。

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