Werkt ultrasone verneveling?

Relevante studies geloven dat ultrasone verstuiving het proces is van het gebruik van ultrasone energie om vloeistof fijne druppels te laten vormen in de gasfase, dat wil zeggen dat ultrasone golven worden gegenereerd op het oppervlak van de trillende vloeistof en de trillingspiek bestaande uit amplitude scheidt en breekt de druppels van het oppervlak. Naarmate de ultrasone frequentie toeneemt, worden de verstoven druppels dunner en fijner. Over het algemeen kunnen onder invloed van de ultrasone trillingsfrequentie fijne druppels worden verkregen. Bovendien kan het ultrasone frequentieveld de temperatuurgrenslaag in de buurt van het warmteoverdrachtsoppervlak elimineren of verdunnen, waardoor de warmteoverdracht wordt bevorderd.

Verschillende soorten verstuivingsprocessen worden gebruikt, die kunnen worden geclassificeerd op basis van het effect van energieoverdracht op de verstuiving van het vloeibare filmoppervlak. Mechanische of traditionele verstuivingsprocessen, zoals twee-vloeistof verstuiving, drukverstuiving en roterende schijfverneveling, gebruiken mechanische energie om de kinetische energie van een vloeistof onder druk te zetten of te verhogen, zodat deze kan worden afgebroken in de vorm van druppels. Deze processen vereisen meer energie en hebben geen controle over de uiteindelijke grootte en uitwerpsnelheid van de druppels.

Anders dan traditionele verstuiving, kan het efficiënter zijn en vereist het alleen elektrische energie die wordt overgedragen aan de piëzo-elektrische transducer om het mondstuk aan te drijven om te resoneren. De druppels hebben geen bewegende delen, alleen de mechanische trillingen die worden gegenereerd door de geleverde elektrische energie worden gebruikt om de druppels te creëren. Omdat er geen extra energie nodig is, kan de verdeling van de druppelgrootte beter worden gecontroleerd.

De gemiddelde diameters van druppels gegenereerd door capillaire pieken bij geforceerde trillingsfrequenties van 10-800 kHz voor verschillende werkvloeistoffen (inclusief water, olie en gesmolten was), en de relatie tussen de gemiddelde diameters van gestippelde druppels werd vastgesteld. dp = 0,34*8π / ρf2

Capillaire golven en cavitatie-effecten

De generatie van ultrasone verstuiving is gebaseerd op capillair golfeffect en cavitatie-effect. Bij het inwerken op de 20KHz verstuivingskop met een lager vermogen, wordt waargenomen dat er een rasterachtige regelmatige structuur op het oppervlak van de verstuivingskop is, met hetzelfde aantal pieken en dalen per oppervlakte-eenheid, capillaire golven genoemd. Deze lage vermogensingang veroorzaakt oppervlakteverstoring zonder daadwerkelijke druppeluitwerping.

Cavitatie is een microscopisch klein fenomeen dat niet direct met het blote oog op het oppervlak van de verstuivingskop kan worden waargenomen. Twee verschillende soorten druppels werden gevonden door middel van camera time-lapse, namelijk bijna-bolvormige druppels en strepen, met strepen met hogere snelheden en bijna-bolvormige druppels met minder snelheid, waar de aanwezigheid van cavitatie kan worden geïdentificeerd.

De vorming van holtes in de buurt van het verstuiveroppervlak en in de vloeibare film en de daaropvolgende ineenstorting van deze holtes resulteert in de lokale afgifte van grote hoeveelheden energie; dus, vergeleken met de lage ejectiesnelheden waargenomen in het geval van druppeluitwerping geïnduceerd door capillaire golfvoortplanting, verhoogt het cavitatie-effect de druppeluitwerpsnelheid aanzienlijk. Tegelijkertijd neemt het oppervlak dat wordt ingenomen door de vloeistof op de punt van de verstuivingskop af naarmate de frequentie van de verstuiver toeneemt, waardoor het moeilijk wordt om capillaire golven op het oppervlak te vangen.