ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ультразвуковое распыление из "Физические эффекты в машиностроении " Ультразвуковое (акустическое) распыление — получение аэрозоля из жидкости с помощью акустических колебаний. [c.171] В зависимости от того, как подводится акустическая энергия к зоне распыления — через жидкость или через газ, различают два способа распыления. По первому способу распыление может проводиться в слое или в фонтане. В этих случаях образование капель аэрозоля происходит в результате их отрыва от гребней стоячих волн на поверхности жидкости. [c.171] При распылении в слое стоячие капиллярные волны образуются на поверхности слоя жидкости, покрывающей колеблющуюся пластинку. С увеличением амплитуды колебаний пластинки увеличивается амплитуда волн, достигая предельной величины. При этом гребни стоячих волн вытягиваются в узкие язычки. С дальнейшим увеличением амплитуды происходит отделение капель жидкости от гребней таких волн. При распылении в слое используются колебания с частотой десятки кГц диаметр капель составляет десятки мкм. Толщина слоя жидкости должна быть порядка долей мм, но не менее половины длины капиллярной волны Х /2. Производительность такого распыления достигает нескольких литров в час, увеличиваясь с ростом амплитуды колебаний поверхности и уменьшаясь при переходе к более вязким жидкостям. [c.171] При распылении в фонтане стоячие капиллярные волны возбуждаются на поверхности струи, возникающей в месте выхода пучка ультразвуковых волн, направленного из глубины. Капиллярные волны возникают при наличии кавитации в струе, так как причиной их возбуждения являются периодические гидравлические удары при захлопывании кавитационных пузырьков. Для создания ультразвукового фонтана используются частоты мегагерцевого диапазона. Распыление происходит в верхней части фонтана с образованием тонкого стойкого моно-дисперсного аэрозоля, размер капель которого составляет 2—4 мкм. Производительность распыления для невязких жидкостей типа воды достигает нескольких сотен миллилитров в час. [c.171] Второй способ акустического распыления связан с подведением ультразвуковых колебаний через газ. Помимо акустических колебаний жидкость подвергается воздействию газовых потоков. Размер капель аэрозоля составляет десятки и сотни мкм. Производительность — десятки и сотни литров в час. Диаметр капель уменьшается при увеличении давления газа. [c.171] При подведении ультразвуковых колебаний через газ распыление резко снижается при некотором критическом давлении в газе. [c.172] Пространство воздействия звукового поля — поверхность жидкой фазы. Результат воздействия (перемещение микрочастиц жидкости) проявляется на поверхности раздела и в газообразной фазе. [c.172] При распылении в фонтане (рис. 109) используют фокусирующие излучатели с резонансной частотой 1—3 МГц в виде вогнутых пьезокерамических пластин. Распылительное устройство такого типа имеет небольшие размеры и энергетические затраты. Преобразователи применяют в ингаляторах для создания высококачественных аэрозолей при спектральном анализе. [c.172] Сведения о физической сущности эффекта приведены в работе [2541, а о применении эффекта — в работах (223, 2551. [c.173] Вернуться к основной статье