מבוא לעקרון של אטומיזציה קולית

התקן את גיליון הקרמיקה הפיזואלקטרי (הידוע בכינויו גיליון אטומי קולי) בתחתית מיכל מים, ומעגל בקרת כונן יוצר מתח נהיגה העולה בקנה אחד עם תדירות המהדהדת של גיליון האטומים ומחיל אותו על גיליון האטום, וגיליון האטום ייצור אנרגיית תנודה. האנרגיה המתנדנדת מתפשטת במים לאורך הכיוון בניצב אל פני השטח של יריעת האטום. במקרה של עומק מים מתאים, פני המים על ציר התפשטות האנרגיה מרכזים עמוד מים, ומספר רב של גלי מתח זעירים מרוכזים בקצה הקדמי של עמוד המים, מה שגורם לפני המים לעלות. מתח פני השטח של המים מצטמצם מאוד, ומשטח המים מחולק לאזורים זעירים רבים על ידי אורך הגל של גל המתח על פני השטח. עקרון.

אטומיזציה אולטרה סאונד הוא התהליך של שימוש באנרגיה קולית כדי ליצור טיפות עדינות של נוזל.

ישנן שתי דרכים שבהן אולטרסוניקה יכול אטומים נוזלים:

1. השכבה הנוזלית הדקה על פני השטח הרוטטים מרגשת גל נימי-כבידה תחת רטט קולי.

2. שיטת האטומיזציה היא שהמזרקה הקולית יוצרת ערפל.

שיטה 1

ישנם שני הסברים תיאורטיים לעיקרון. הם תיאוריית גלי ההלם הזעומים ותורת גלי המתח על פני השטח, בהתאמה.

מצד אחד, תיאוריית המיקרו-הלם מסבירה כי אפקט cavitation של גלים קוליים במדיום הנוזלי מוביל ליצירת גלי מיקרו הלם ובכך לתופעת האטומיזציה. תיאוריה זו מאמינה כי אפקט cavitation הוא הגורם הישיר של אטומיזציה של הנוזל. כאשר בועת cavitation מתמוטטת, בנוסף ליצירת חום וקרינה קלה, השאר מקרין בצורה של גל הלם מיקרו. כאשר גל הלם מיקרו מגיע לעוצמה מסוימת, זה יגרום אטומיזציה נוזלית כאשר גל הלם מיקרו מגיע לעוצמה מסוימת, זה גורם אטומיזציה של הנוזל.

מצד שני, תיאוריית מתח פני השטח מאמינה כי הדור של טיפות נובע חוסר היציבות של גל פני השטח הנוזלי, אשר גורם לנוזל אטומים. תחת פעולת הכוח בניצב לגל המתח על פני השטח, ברגע שהמשרעת של המשטח הרוטט מגיעה לערך מסוים, הטיפה תעוף מתוך פסגת הגל כדי ליצור אטומיזציה. תיאוריה זו גורסת כי גל מתח פני השטח מייצר טיפות בפסגתו, שגודל הטיפה שלהן פרופורציונלי לאורכי גל.

שיטה 2

אטומיזציה מזרקה, שהיא צורה נפוצה, משתמש ופלים פיזואלקטריים כמתמרים כדי ליצור גלים קוליים בטווח megahertz. בדרך כלל, מנגנון היווצרות של אטומיזציה מזרקה הוא כדלקמן. כאשר התדירות הקולית של מתמר קולי הוא megahertz, ההנחיה של הגל הקולי ושדה cavitation שלה הוא טוב מאוד, כך הפתרון במגע עם זה יהיה מרסס כדי ליצור "מזרקה קולית" .

מספר רב של אירוסולים מיוצרים באותו זמן כמו מזרקה קולית מיוצר. ביניהם, "מזרקה קולית" יכול להיחשב שדה cavitation קולי סילון כלפי מעלה, אשר בעל כוח קרינה חד כיוונית וזרימת קול סימטרית מסתחררת. בתחום cavitation זה, התפלגות בועות cavitation שונה מאוד. כאשר נוזלים כגון מים הם cavitated, בשל ההשפעה של לחץ קרינה אקוסטית, בשל הצפיפות של בועות cavitation, בשל ההשפעה הפיזית של כוח קרינה קולית סילון אשכול, האפקט התרמי המרוכז ואת ההשפעה המכנית של מספר רב של בועות cavitation בולטים יותר בחזית המזרקה. צפיפות אנרגיית הקול משופרת מאוד גם לאורך כיוון הסילון בשל סילון חינם קולי ומטוס חבורה.,

במזרקה הקולית, קריסה של מספר רב של בועות cavitation, סילון אקוסטי בטמפרטורה גבוהה ואת גל הלם בלחץ גבוה כאשר מתפוצץ הם המנגנונים העיקריים של מזרקה קולית. ואפקטים אחרים ערבוב מכני, אפקטים תרמיים, וכו 'גם קיימים באותו זמן. מכשירי אדים אולטרה סאונד שתוכננו באמצעות עיקרון זה משמשים לעתים קרובות כמכשירי לחות מקורה. זה יכול לחות חדרי מחשב וסדנאות ספינינג צמר כדי להסיר חשמל סטטי מציוד; מוסיפים תרופות לעיקור וחיטוי מקורה, לבצע יופי פנים ולעצב בונסאי.