Introducción al principio de atomización ultrasónica

Instale la lámina de cerámica piezoeléctrica (comúnmente conocida como lámina de atomización ultrasónica) en la parte inferior de un recipiente de agua, y un circuito de control de accionamiento genera un voltaje de accionamiento que es consistente con la frecuencia de resonancia de la lámina de atomización y la aplica a la lámina de atomización, y la hoja de atomización generará energía de oscilación. La energía oscilante se propaga en el agua a lo largo de la dirección perpendicular a la superficie de la lámina de atomización. En el caso de una profundidad de agua adecuada, la superficie del agua en el eje de propagación de energía concentra una columna de agua, y una gran cantidad de pequeñas ondas de tensión se concentran en el extremo frontal de la columna de agua, lo que hace que la superficie del agua se eleve. La tensión superficial del agua se reduce considerablemente, y la superficie del agua se divide en muchas áreas diminutas por la longitud de onda de la onda de tensión superficial. principio.

La atomización ultrasónica es el proceso de utilizar energía ultrasónica para formar gotas finas de líquido.

Hay dos formas en que los ultrasonidos pueden atomizar líquidos:

1. La fina capa líquida en la superficie vibrante excita una onda de gravedad capilar bajo vibración ultrasónica.

2. El método de atomización es que la fuente ultrasónica forma niebla.

método uno

Hay dos explicaciones teóricas para el principio. Son la teoría de la micro ondas de choque y la teoría de las ondas de tensión superficial, respectivamente.

Por un lado, la teoría del microchoque explica que el efecto de cavitación de las ondas ultrasónicas en el medio líquido conduce a la generación de ondas de microchoque y, por lo tanto, al fenómeno de la atomización. Esta teoría cree que el efecto de cavitación es la causa directa de la atomización del líquido. Cuando la burbuja de cavitación colapsa, además de generar calor y radiación lumínica, el resto se irradia en forma de micro ondas de choque. Cuando la micro onda de choque alcanza una cierta intensidad, causará la atomización líquida Cuando la micro onda de choque alcanza una cierta intensidad, causa la atomización del líquido.

Por otro lado, la teoría de la tensión superficial cree que la generación de gotas se debe a la inestabilidad de la onda superficial líquida, lo que hace que el líquido se atomice. Bajo la acción de la fuerza perpendicular a la onda de tensión superficial, una vez que la amplitud de la superficie vibratoria alcanza un cierto valor, la gota saldrá volando de la cresta de la onda para formar atomización. Esta teoría sostiene que una onda de tensión superficial produce gotas en su cresta, cuyo tamaño de gota es proporcional a la longitud de onda.

Método 2

La atomización de la fuente, que es una forma común, utiliza obleas piezoeléctricas como transductores para generar ondas ultrasónicas en el rango de megahercios. Por lo general, el mecanismo de formación de la atomización de la fuente es el siguiente. Cuando la frecuencia ultrasónica del transductor ultrasónico es de megahercios, la directividad de la onda ultrasónica y su campo de cavitación es muy buena, por lo que la solución en contacto con ella se rociará para formar una "fuente ultrasónica".

Una gran cantidad de aerosoles se producen al mismo tiempo que se produce la fuente ultrasónica. Entre ellos, la "fuente ultrasónica" puede considerarse como un campo de cavitación ultrasónica de chorro ascendente, que posee una fuerza de radiación unidireccional y un flujo de sonido giratorio simétrico. En este campo de cavitación, la distribución de las burbujas de cavitación es muy diferente. Cuando los líquidos como el agua están cavitados, debido al efecto de la presión de radiación acústica, debido a la densidad de las burbujas de cavitación, debido al efecto físico de la fuerza de radiación ultrasónica y el chorro de racimo, el efecto térmico concentrado y el efecto mecánico de una gran cantidad de burbujas de cavitación son más prominentes en la parte delantera de la fuente. , la densidad de energía del sonido también se mejora en gran medida a lo largo de la dirección del chorro debido al chorro libre ultrasónico y al chorro de racimo.

En la fuente ultrasónica, el colapso de una gran cantidad de burbujas de cavitación, el chorro acústico de alta temperatura y la onda de choque de alta presión al estallar son los principales mecanismos de la fuente ultrasónica. Y otros efectos de agitación mecánica, efectos térmicos, etc. también existen al mismo tiempo. Los humidificadores ultrasónicos diseñados con este principio se utilizan a menudo como dispositivos de humidificación interior. Puede humidificar salas de computación y talleres de hilado de lana para eliminar la electricidad estática de los equipos; agregue medicamentos para la esterilización y desinfección en interiores, realice belleza facial y dé forma a bonsáis.