Ultrahangos atomizáció kialakulása és befolyásoló tényezői

A folyékony porlasztás egy olyan eljárás, amelynek során egy folyékony film, amelyet normál irányban elegendő felületi perturbációnak vetnek alá, elválasztják a felületről, és kicsi vízcseppekre osztják, például ködként a gázfázisban. A folyékony porlasztás fontos szerepet játszik az ipari folyamatokban, például porlasztva szárítás, bevonó film, spray-hűtés, folyékony üzemanyagok és hulladékok égetése és égetése, finom porok előállítása és emulziók előállítása során. Ezekben az alkalmazásokban a legtöbbnek cseppekre van szükségük a kívánt részecskeméret-eloszláshoz.

Osztályozott osztályozás

Különböző típusú porlasztási eljárásokat használnak a folyékony film felületének porlasztás hatásának osztályozására az energiaátviteli mód szerint. A mechanikus vagy a szokásos porlasztási folyamatok, mint például a kétfolyadékos porlasztás, a nyomásos porlasztás és a forgóporlasztás, mechanikai energiát használnak egy folyadék nyomására vagy annak kinetikus energiájának növelésére, és így cseppek formájában bomlanak. Ezek a folyamatok több energiát igényelnek, és nem szabályozzák a cseppek végső méretét és kilökési sebességét.

A szokásos porlasztással ellentétben az ultrahangos porlasztás sokkal hatékonyabb lehet, ha csak a villamos energiát kell továbbítani a piezoelektromos átalakítóhoz, hogy a fúvóka rezonanciát vezessen. A cseppeknek nincsenek mozgó részei, és csak a mellékelt elektromos energia által generált mechanikai rezgéseket használják a cseppek előállítására. Az ultrahangos porlasztás lehetővé teszi a cseppek méretének megoszlásának jobb szabályozását, mivel nincs szükség további energiára.

A kapilláris csúcsok által előállított cseppek átlagos átmérője 10–800 kHz frekvencián különböző kényszerített folyadékfrekvenciákon (beleértve a vizet, az olajat és az olvadt viaszt), és meghatározza a permetezett cseppek átlagos átmérője közötti kapcsolatot.

Kapilláris hullám és kavitációs hatás

Az ultrahangos porlasztás a kapilláris hullámhatásokon és a kavitációs hatásokon alapszik. Ha kisebb energiát alkalmaznak a 20 KHz-es ultrahangos porlasztó fejre, akkor a porlasztó fej felületén rácsszerű szabályos struktúra figyelhető meg, és ugyanazt a csúcsot és mélyedést egységenként kapilláris hullámoknak nevezzük. Ez az alacsony fogyasztás felületi interferenciát okoz a cseppek tényleges kilökése nélkül.

A kavitáció egy mikroszkopikus jelenség, amelyet szabad szemmel közvetlenül nem lehet megfigyelni a porlasztófej felületén. Időközű fényképezés segítségével megállapítottuk, hogy kétféle cseppek léteznek, nevezetesen gömb alakú cseppek és csíkok, a csíkok nagyobb sebességgel bírnak, a közeli gömb alakú cseppek pedig csak alacsonyabb sebességgel rendelkeznek, amelyben a jelenlét a kavitáció meghatározható.