超音波ホモジナイザーで使用される2つの異なる作用特性の分析

超音波ホモジナイザーは、液体中の超音波のキャビテーションやその他の物理的効果を利用して、均質化効果を実現します。 超音波は、媒体内の機械的振動の伝播プロセスです。 バンチング、オリエンテーション、リフレクション、トランスミッションの特徴があります。 それは主に媒体に2つの形態の振動、すなわち横波と縦波を生成します。 前者は固体でのみ生成でき、後者は固体、液体、気体で生成できます。

キャビテーションとは、超音波の作用下で、液体が弱い場所に空洞または小さな気泡を生成し、小さな気泡が超音波で脈動することを意味します。 超音波キャビテーションはまた、固体界面の近くで高速ジェットまたは音響ラッシュを生成する強力な機械的作用を生成し、液体に強力な衝撃波を生成します。 物理的効果とは、主に液体間の衝突、ミクロ相流、および衝撃波により、超音波が液体内で効果的な攪拌と流れを形成して、媒体の構造を破壊し、液体中の粒子を粉砕できることを意味します。

理論的には、破裂したキャビテーション気泡は、10、000 psiを超える圧力と20、000度F（11、000度）の温度を生成し、衝撃波は急速に放射されます。それが破裂した瞬間に外向きに。 単一のキャビテーション気泡によって放出されるエネルギーは非常に小さいですが、数百万のキャビテーション気泡が毎秒同時に破裂します。 累積効果が非常に強く、強い衝撃力でワーク表面の汚れをはがします。 、これはすべての超音波洗浄の特徴です。

超音波エネルギーが十分に大きい場合、キャビテーションが洗浄液の至る所で発生するため、超音波は小さな亀裂や穴を効果的に洗浄できます。 キャビテーションはまた、化学反応を促進し、表面フィルムの溶解を促進します。 ただし、ある領域の液圧が気泡内の気体圧力よりも低い場合にのみ、この領域でキャビテーションが発生するため、トランスデューサによって生成される超音波振幅が十分に大きい場合に、この条件を満たすことができます。 キャビテーションを生成するために必要な小さな電力は、キャビテーション臨界点と呼ばれます。 液体が異なればキャビテーションの臨界点も異なるため、洗浄効果を得るには超音波エネルギーがこの臨界点を超える必要があります。 つまり、エネルギーが臨界点を超えた場合にのみ、超音波洗浄用のキャビテーション気泡を生成できます。