Johdatus ultraäänisumutuksen periaatteeseen

Asenna pietsosähköinen keraaminen levy (tunnetaan yleisesti ultraääni-sumutuslevynä) vesisäiliön pohjalle, ja taajuusmuuttajan ohjauspiiri tuottaa käyttöjännitteen, joka on yhdenmukainen sumutuslevyn resonanssitaajuuden kanssa ja syöttää sen sumutuslevyyn, ja sumuttava levy tuottaa värähtelyenergiaa. Värähtelyenergia etenee vedessä sumutuslevyn pintaan nähden kohtisuorassa suunnassa. Sopivan veden syvyyden tapauksessa energian etenemisakselilla oleva vedenpinta keskittyy vesipatsaan ja vesipatsaan etupäähän keskittyy suuri määrä pieniä jännitysaaltoja, mikä saa vedenpinnan kohoamaan. Veden pintajännitys pienenee huomattavasti ja pintajännitysaallon aallonpituus halkaisee veden pintaa moniksi pieniksi alueiksi. periaate.

Ultraäänisumutus on prosessi, jossa ultraäänienergiaa käytetään hienojen nestepisaroiden muodostamiseen.

Ultraäänillä on kaksi tapaa sumuttaa nesteitä:

1. Ohut nestekerros värähtelevällä pinnalla herättää kapillaarivähennysaallon ultraäänivärähtelyn alaisena.

2. Sumutusmenetelmä on, että ultraäänilähde muodostaa sumua.

menetelmä yksi

Periaatteelle on kaksi teoreettista selitystä. Ne ovat mikroiskuaaltoteoria ja pintajännitysaaltoteoria, vastaavasti.

Toisaalta mikropelkistysshokkiteoria selittää, että ultraääniaaltojen kavitaatiovaikutus nestemäisessä väliaineessa johtaa mikroalennusshokkiaaltojen syntymiseen ja siten sumutusilmiöön. Tämä teoria uskoo, että kavitaatioilmiö on suora syy nesteen sumutukseen. Kun kavitaatiokupla romahtaa, lämpö- ja valosäteilyn lisäksi loppuosa säteilee mikroshokkiaallon muodossa. Kun mikroiskuaalto saavuttaa tietyn intensiteetin, se aiheuttaa nesteen sumutuksen. Kun mikroiskuaalto saavuttaa tietyn intensiteetin, se aiheuttaa nesteen sumutuksen.

Toisaalta pintajännitysteoria uskoo, että pisaroiden muodostuminen johtuu nesteen pinta-aallon epävakaudesta, mikä saa nesteen sumuttua. Pintajännitysaaltoa vastaan ​​kohtisuorassa voiman vaikutuksesta, kun värähtelevän pinnan amplitudi saavuttaa tietyn arvon, pisara lentää ulos aallonharjasta muodostaen sumutuksen. Tämän teorian mukaan pintajännitysaalto tuottaa harjallaan pisaroita, joiden pisaroiden koko on verrannollinen aallonpituuteen.

Menetelmä 2

Fountain-sumutus, joka on yleinen muoto, käyttää pietsosähköisiä kiekkoja muuntimina tuottamaan megahertsialueen ultraääniaaltoja. Yleensä suihkulähteen sumutusmuodostusmekanismi on seuraava. Kun ultraäänianturin ultraäänitaajuus on megahertsejä, ultraääniaallon ja sen kavitaatiokentän suuntaavuus on erittäin hyvä, joten sen kanssa kosketuksissa oleva liuos ruiskutetaan muodostaen quot;ultraäänilähdequot; .

Suuri määrä aerosoleja tuotetaan samaan aikaan kun ultraäänisuihkulähde valmistetaan. Niistä quot;ultraäänisuihkulähdequot; voidaan pitää ylöspäin suuntautuvana ultraäänikavitaatiokenttänä, jolla on yksisuuntainen säteilyvoima ja symmetrinen pyörteinen äänivirta. Tässä kavitaatiokentässä kavitaatiokuplien jakautuminen on hyvin erilainen. Kun nesteitä, kuten vettä, kavitoituu akustisen säteilypaineen vaikutuksesta, kavitaatiokuplien tiheydestä, ultraäänisäteilyvoiman ja klusterisuihkun fysikaalisesta vaikutuksesta, suuren määrän lämpövaikutuksia ja mekaanista vaikutusta. kavitaatiokuplat näkyvät paremmin suihkulähteen edessä. , äänienergian tiheys paranee myös huomattavasti suihkun suunnassa ultraäänivapaan suihkun ja nippusuihkun ansiosta.

Ultraäänisuihkulähteessä suuren määrän kavitaatiokuplien romahtaminen, korkean lämpötilan akustinen suihku ja korkean paineen aleneminen räjähtäessään ovat ultraäänisuihkulähteen päämekanismit. Ja muita mekaanisia sekoitusvaikutuksia, lämpövaikutuksia jne. esiintyy myös samaan aikaan. Tällä periaatteella suunniteltuja ultraäänikostuttimia käytetään usein sisäilman kostutuslaitteina. Se voi kostuttaa tietokonehuoneita ja villankehräyspajoja poistaakseen staattisen sähkön laitteista; lisää lääkkeitä sisätilojen sterilointiin ja desinfiointiin, tee kasvojen kauneutta ja muotoile bonsaia.