Analýza dvoch rôznych akčných charakteristík používaných ultrazvukovým homogenizátorom

Ultrazvukový homogenizátor využíva kavitáciu a iné fyzikálne účinky ultrazvukových vĺn v kvapaline na dosiahnutie homogenizačného efektu. Ultrazvuk je proces šírenia mechanických vibrácií v médiu. Má vlastnosti zoskupenia, orientácie, odrazu a prenosu. Produkuje hlavne dve formy vibrácií v médiu, a to priečne vlny a pozdĺžne vlny. Prvý môže byť vytvorený iba v pevných látkach a druhý môže byť vyrobený v pevnej, kvapalnej a plynnej forme.

Kavitácia znamená, že pôsobením ultrazvukových vĺn kvapalina vytvára na slabších miestach dutiny alebo malé bublinky a malé bublinky pulzujú ultrazvukovými vlnami. Ultrazvuková kavitácia tiež vytvára silné mechanické pôsobenie, ktoré vytvára rýchly prúd alebo akustický prúd v blízkosti pevného rozhrania, čím sa v kvapaline vytvára silná rázová vlna. Fyzikálny efekt znamená, že ultrazvukové vlny môžu vytvárať účinné miešanie a prúdenie v kvapaline, aby sa zničila štruktúra média a rozbili častice v kvapaline, najmä v dôsledku kolízie medzi kvapalinami, mikrofázovým tokom a rázovou vlnou.

Teoreticky by prasknutá kavitačná bublina vytvorila tlaky presahujúce 10,{1}} psi a teploty 20,000 stupňov F (11,000 stupňov) a rázová vlna by rýchlo vyžiarila von v momente, keď praskne. Energia uvoľnená jednou kavitačnou bublinou je veľmi malá, ale každú sekundu prasknú v rovnakom čase milióny kavitačných bublín. Kumulatívny efekt bude veľmi silný a silná nárazová sila odlúpne nečistoty z povrchu obrobku. , ktorý je charakteristický pre všetky ultrazvukové čistenie.

Ak je ultrazvuková energia dostatočne veľká, kavitácia sa bude vyskytovať všade v čistiacej kvapaline, takže ultrazvukové vlny môžu účinne vyčistiť drobné praskliny a diery. Kavitácia tiež podporuje chemické reakcie a urýchľuje rozpúšťanie povrchového filmu. Avšak iba vtedy, keď je tlak kvapaliny v určitej oblasti nižší ako tlak plynu v bubline, dôjde v tejto oblasti ku kavitácii, takže táto podmienka môže byť splnená, keď je amplitúda ultrazvuku generovaná prevodníkom dostatočne veľká. Malý výkon potrebný na vytvorenie kavitácie sa nazýva kritický bod kavitácie. Rôzne kvapaliny majú rôzne kritické body kavitácie, takže na dosiahnutie čistiaceho účinku musí ultrazvuková energia prekročiť tento kritický bod. To znamená, že iba keď energia prekročí kritický bod, môžu sa vytvoriť kavitačné bubliny na čistenie ultrazvukom.