Introducció al principi de l'atomització ultrasònica

Instal·leu la làmina de ceràmica piezoelèctrica (comunament coneguda com a làmina d'atomització ultrasònica) a la part inferior d'un recipient d'aigua i un circuit de control d'accionament genera una tensió de conducció que és coherent amb la freqüència de ressonància de la làmina d'atomització i l'aplica a la làmina d'atomització, i la làmina atomitzadora generarà energia d'oscil·lació. L'energia oscil·lant es propaga a l'aigua al llarg de la direcció perpendicular a la superfície de la làmina atomitzadora. En el cas d'una profunditat d'aigua adequada, la superfície de l'aigua a l'eix de propagació d'energia concentra una columna d'aigua i un gran nombre de petites ones de tensió es concentren a l'extrem frontal de la columna d'aigua, la qual cosa fa que la superfície de l'aigua pugi. La tensió superficial de l'aigua es redueix molt i la superfície de l'aigua es divideix en moltes zones minúscules per la longitud d'ona de l'ona de tensió superficial. principi.

L'atomització ultrasònica és el procés d'utilitzar l'energia ultrasònica per formar fines gotes de líquid.

Hi ha dues maneres en què els ultrasons poden atomitzar líquids:

1. La fina capa líquida de la superfície vibrant excita una ona de gravetat-capil·lar sota vibració ultrasònica.

2. El mètode d'atomització és que la font d'ultrasons forma boira.

primer mètode

Hi ha dues explicacions teòriques per al principi. Són la teoria de les microones de xoc i la teoria de les ones de tensió superficial, respectivament.

D'una banda, la teoria del micro-xoc explica que l'efecte de cavitació de les ones ultrasòniques en el medi líquid condueix a la generació de micro-ones de xoc i, per tant, al fenomen d'atomització. Aquesta teoria creu que l'efecte de cavitació és la causa directa de l'atomització del líquid. Quan la bombolla de cavitació col·lapsa, a més de generar calor i radiació lluminosa, la resta s'irradia en forma de micro ona de xoc. Quan la microona de xoc assoleix una certa intensitat, provocarà l'atomització del líquid. Quan la microona de xoc assoleix una certa intensitat, provocarà l'atomització del líquid.

D'altra banda, la teoria de la tensió superficial creu que la generació de gotes es deu a la inestabilitat de l'ona superficial líquida, que fa que el líquid s'atomitzi. Sota l'acció de la força perpendicular a l'ona de tensió superficial, un cop l'amplitud de la superfície vibrant assoleixi un cert valor, la gota volarà des de la cresta de l'ona per formar atomització. Aquesta teoria sosté que una ona de tensió superficial produeix gotes a la seva cresta, la mida de les gotes és proporcional a la longitud d'ona.

Mètode 2

Fountain atomization, which is a common form, uses piezoelectric wafers as transducers to generate ultrasonic waves in the megahertz range. Usually, the formation mechanism of fountain atomization is as follows. When the ultrasonic frequency of the ultrasonic transducer is megahertz, the directivity of the ultrasonic wave and its cavitation field is very good, so the solution in contact with it will be sprayed to form an "ultrasonic fountain" .

A large number of aerosols are produced at the same time as the ultrasonic fountain is produced. Among them, the "ultrasonic fountain" can be regarded as an upwardly jetted ultrasonic cavitation field, which possesses a unidirectional radiation force and a symmetrical whirling sound flow. In this cavitation field, the distribution of cavitation bubbles is very different. When liquids such as water are cavitated, due to the effect of acoustic radiation pressure, due to the density of cavitation bubbles, due to the physical effect of ultrasonic radiation force and cluster jet, the concentrated thermal effect and mechanical effect of a large number of cavitation bubbles are more prominent at the front of the fountain. , the sound energy density is also greatly improved along the jet direction due to the ultrasonic free jet and bunch jet.

A la font d'ultrasons, el col·lapse d'un gran nombre de bombolles de cavitació, el raig acústic d'alta-temperatura i l'ona de xoc d'alta-pressió en esclatar són els mecanismes principals de la font d'ultrasons. I també existeixen altres efectes d'agitació mecànica, efectes tèrmics, etc. Els humidificadors d'ultrasons dissenyats amb aquest principi s'utilitzen sovint com a dispositius d'humidificació interior. Pot humidificar sales d'informàtica i tallers de filatura de llana per eliminar l'electricitat estàtica dels equips; afegir medicaments per a l'esterilització i desinfecció d'interiors, realitzar bellesa facial i donar forma a bonsai.