ניתוח של שני מאפייני פעולה שונים בשימוש על ידי הומוגנייזר אולטראסוני

ההומוגנית האולטראסונית משתמשת בקאוויטציה ובהשפעות פיזיות אחרות של גלים אולטרסאונדים בנוזל כדי להשיג את אפקט ההומוגניות. אולטרסאונד הוא תהליך התפשטות של רטט מכני במדיום. יש לו את המאפיינים של צרור, התמצאות, השתקפות ושידור. הוא מייצר בעיקר שתי צורות של רטט במדיום, כלומר גלים רוחביים וגלים אורכיים. הראשון יכול להיווצר רק במוצקים, ואת השני ניתן לייצר במוצק, נוזל וגז.

קאוויטציה משמעה שבפעולת גלים אולטרסאונדים, הנוזל מייצר חללים או בועות קטנות במקומות החלשים יותר, והבועות הקטנות פועמות עם הגלים האולטראסוניים. קירוב קולי מייצר גם פעולה מכנית חזקה המייצרת ג'ט מהיר או מהירות אקוסטית ליד הממשק המוצק, ויוצרים גל הלם חזק בנוזל. המשמעות הפיזית היא שגלים קוליים יכולים ליצור תנועות וזרימה יעילה בנוזל כדי להרוס את מבנה המדיום ולנפץ את החלקיקים בנוזל, בעיקר עקב ההתנגשות בין הנוזלים, זרימת המיקרופאזה וגל ההלם.

תיאורטית, בועת קוויטציה מתפוצצת תיצור לחצים העולה על 10,{1}} psi וטמפרטורות של 20,000 מעלות F (11,000 מעלות ), וגל ההלם יתקרין במהירות כלפי חוץ ברגע שהוא פרץ. האנרגיה המשתחררת על ידי בועת קוויטציה אחת קטנה מאוד, אך מיליוני בועות קוויטציה מתפוצצות בו זמנית בכל שנייה. ההשפעה המצטברת תהיה חזקה מאוד, וכוח ההשפעה החזק יקלף את הלכלוך על פני חומר העבודה. , שאופייני לכל ניקוי קולי.

אם האנרגיה האולטרה-קולית גדולה מספיק, יתרחש קוויטציה בכל מקום בנוזל הניקוי, כך שגלים קוליים יכולים לנקות ביעילות סדקים וחורים זעירים. Cavitation גם מקדם תגובות כימיות ומאיץ את פירוק הסרט פני השטח. עם זאת, רק כאשר לחץ הנוזל באזור מסוים נמוך מלחץ הגז בבועה תתרחש קוויטציה באזור זה, כך שניתן לספק תנאי זה כאשר משרעת האולטרסאונד שנוצרת על ידי המתמר גדולה מספיק. ההספק הקטן הנדרש ליצירת קוויטציה נקרא הנקודה הקריטית לקוויטציה. לנוזלים שונים יש נקודות קריטיות שונות לקוויטציה, ולכן האנרגיה האולטראסונית חייבת לחרוג מנקודה קריטית זו כדי להשיג את אפקט הניקוי. כלומר, רק כאשר האנרגיה עולה על הנקודה הקריטית ניתן ליצור בועות קוויטציה לניקוי קולי.