En 1927, cuando un fuerte transductor ultrasónico sumergido en líquido emite hacia la superficie del líquido, habrá una capa de niebla en la superficie del líquido. La intensidad de la niebla está relacionada con la intensidad de la onda ultrasónica, mientras que el tamaño de las gotas de niebla está relacionado con la frecuencia de la onda ultrasónica y la tensión superficial del líquido. En este momento, la onda superficial se propaga en la superficie del líquido, y la longitud de onda de la onda superficial también está relacionada con la frecuencia y la tensión superficial de la onda ultrasónica. Se ha demostrado que el diámetro de las gotas es ligeramente menor que la mitad de la longitud de onda de la onda de superficie, lo que hace que las personas tiendan a pensar que las gotas son eyecciones de onda de superficie en el pico. La atomización por ultrasonido es el proceso de formar microgotas de líquido mediante el uso de energía ultrasónica. El ultrasonido puede atomizar líquido de dos maneras:
1. La delgada capa de líquido en la superficie vibratoria excita una onda de gravedad capilar bajo vibración ultrasónica.
2. El modo de atomización es el empañamiento de la fuente ultrasónica.
De una sola mano
Hay dos explicaciones teóricas para el principio de atomización ultrasónica. Son la teoría de ondas de choque micro y la teoría de ondas de tensión superficial. Por un lado, la teoría de la onda de micro shock explica que el efecto de cavitación del ultrasonido en medio líquido conduce a la generación de ondas de micro shock y al fenómeno de atomización. La teoría sostiene que el efecto de cavitación es la causa directa de la atomización líquida. Además de la radiación térmica y óptica, las otras partes del colapso de la cavitación irradian en forma de onda de micro shock. Cuando la onda de micro shock alcanza una cierta intensidad, causa atomización líquida. Por otro lado, la teoría de la tensión superficial sostiene que la gota es generada por la inestabilidad de la onda superficial del líquido, lo que hace que el líquido se atomice. Específicamente, cuando la onda ultrasónica de cierta intensidad de sonido se dirige a la interfaz gas-líquido a través del líquido, forma una onda de tensión superficial en la interfaz perpendicular a la onda de tensión superficial, una vez que la amplitud de la superficie de vibración alcanza un cierto valor, la gota saldrá volando del pico. La formación de la atomización. Esta teoría sostiene que la onda de tensión superficial produce gotas en su pico, y el tamaño de las gotas es proporcional a la longitud de onda. Modelo de onda de tensión superficial y diagrama de modelo de atomización de onda de tensión superficial.
D es el diámetro de gota; T es el coeficiente de tensión superficial; P es densidad líquida; f es la tasa de onda acústica.
Modo dos
La atomización de la fuente, que es una forma común de atomización ultrasónica, utiliza obleas piezoeléctricas como transductores para generar ultrasonidos a nivel de megahercios. Por lo general, el mecanismo de formación de la atomización de la fuente es el siguiente: cuando la frecuencia de la onda ultrasónica emitida por el transductor ultrasónico es de MHz, la directividad de la onda ultrasónica y su campo de cavitación es muy buena, por lo que la solución contactada con ella se rociará para formar "fuente ultrasónica". Una especie de
Se produce una gran cantidad de aerosoles simultáneamente con la generación de fuentes ultrasónicas. Entre ellos, la "fuente ultrasónica" puede considerarse como un chorro ascendente de campo de cavitación ultrasónica, que tiene una fuerza de radiación unidireccional y un flujo de sonido ciclónico simétrico. En este tipo de campo de cavitación, la distribución de las burbujas de cavitación es muy diferente. Cuando el agua y otros líquidos se cavitan, debido al efecto de la presión de radiación acústica y al efecto físico de la fuerza de radiación ultrasónica y la inyección directa, el efecto térmico concentrado y el efecto mecánico de un gran número de burbujas de cavitación son más prominentes en la parte delantera del fuente, y la densidad de energía acústica aumenta considerablemente a lo largo de la dirección de inyección debido a la inyección libre de ultrasonidos y la inyección directa.
En la fuente ultrasónica, el mecanismo principal de la fuente ultrasónica es el colapso de una gran cantidad de burbujas de cavitación, el flujo de impulso acústico a alta temperatura y la onda de choque de alta presión durante la explosión. Otros efectos de agitación mecánica, efectos térmicos, etc. también existen al mismo tiempo. El humidificador ultrasónico diseñado con este principio se utiliza a menudo como humidificador interior. Puede humidificar la sala de computadoras y el taller textil de lana para eliminar la electricidad estática del equipo, desinfectar el interior con drogas humanas, hacer belleza facial y dar forma al bonsái, etc.
