Coneixement

Quins són els factors que afecten la cavitació ultrasònica?

Dec 18, 2024 Deixa un missatge

Ultrasonic Sonochemistry 2

Quan la pressió de l’ona sonora es propaga per vibració d’ultrasons en líquid arriba a una atmosfera, la pressió màxima de l’ona d’ultrasons pot arribar al buit o a la pressió negativa. Tanmateix, en realitat, no hi ha pressió negativa, de manera que es genera una força gran en el líquid, que tira les molècules líquides a buits. Aquesta cavitat està molt a prop del buit i es trenca quan la pressió ultrasònica arriba a la seva màxima direcció. El fort impacte generat per la ruptura arriba a la brutícia a la superfície de l’objecte. El fenomen de l'ona de xoc generat per la ruptura de infinitat de petites bombolles de cavitació s'anomena fenomen "cavitació".

 

Ultrasonic Sonochemistry 4

La força de la cavitació d’ultrasons està relacionada amb els paràmetres acústics i les propietats físiques i químiques del líquid.

Intensitat ultrasònica
La intensitat ultrasònica es refereix a la potència ultrasònica per unitat d’àrea i la generació de cavitació està relacionada amb la intensitat d’ultrasons. Quan la intensitat ultrasònica dels líquids generals augmenta, la intensitat de la cavitació augmenta, però després d’assolir un cert valor, la cavitació tendeix a saturar -se. Arribats a aquest punt, augmentar la intensitat d’ultrasons de nou produirà un gran nombre de bombolles inútils, augmentant així l’atenuació de la dispersió i reduint la intensitat de la cavitació.

 

Freqüència ultrasònica
Com més baixa sigui la freqüència d’ultrasons, més fàcil és generar cavitació al líquid. És a dir, per provocar cavitació, més gran és la freqüència, més gran és la intensitat sonora requerida. Per exemple, per generar cavitació a l’aigua, la potència necessària per a la freqüència d’ultrasons a 400kHz és 10 vegades més gran que la de 10 kHz, cosa que indica que la cavitació disminueix amb la freqüència creixent. El rang de freqüència d'ús comú és 20-40 kHz.

 

Tensió superficial i coeficient de viscositat dels líquids
Com més gran sigui la tensió superficial del líquid, més gran és la intensitat de la cavitació i menys probabilitats de generar cavitació. Els líquids amb coeficients d’alta viscositat són difícils de generar bombolles de cavitació i les pèrdues durant la propagació també són significatives, de manera que també són menys propenses a la cavitació.

 

Temperatura del líquid
Com més gran sigui la temperatura del líquid, més favorable és per a la generació de cavitació. Tanmateix, quan la temperatura és massa alta, la pressió de vapor a les bombolles augmenta, millorant així l'efecte tampó i debilitant la cavitació quan es tanquen les bombolles.

 

Ultrasonic Sonochemistry 3

 

Enviar la consulta