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超声波雾化喷嘴空化现象产生原理

发布者:超声波雾化喷嘴空化现象   时间:2017-07-04   有人阅读   分类:雾化喷嘴原理

    超声波在液体内部会产生“空化现象”,即在液体中由于涡流或超声波雾化喷嘴空化现象的作用,液体的某一区域会形成局部的暂时负压区,于是在液体中产生空穴或气泡,这些充满蒸汽或空气的气泡处于一种不稳定状态,当它们突然闭合时会产生激波,因而在局部微小区域内会产生很大的压力波动,形成超声波雾化喷嘴空化现象

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    超声波雾化喷嘴空化现象会产生许多物理和化学效应,其中之一就是超声波雾化。当液体内部由于空化作用产生剧烈波动时,处于振动表面的薄液层在超声波雾化喷嘴空化现象震动的作用下会激起毛细重力波,当振动幅度达到一定值时,液滴就会从驻波峰上飞出成为雾滴,雾滴的直径与频率和液体的物理性质有关可以表示为

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    另外,超声波雾化喷嘴空化现象所产生的高频振荡的气流所具有的湍流脉动可以将液膜拉成液线,进而破碎成为小液滴。

    超声波雾化喷嘴早在60年代就已经应用于家庭用小加热炉上,在以后的将近20年里,超声波雾化主要应用于燃烧领域;但是近年来,超声波雾化喷嘴的使用范围已经推广到半导体加工过程、加湿过程以及表面喷涂等过程。

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    通常,利用压电陶瓷可以产生超声波,另外,也可利用流体动力发声器是将液态流体中的涡流能量转换成为声波辐射能的一种换能器,其工作原理如下:液体射流与具有一定几何形状的障碍物相互作用,或者利用周期性的强迫中断方法使液体媒质发生扰动,从而产生某种形式的速度或压力场;流体动力发声器又被称为“液哨弦。应用比较广的“液哨”是簧片哨,簧片哨完全浸没在液体中,主要由一个喷口和一个簧片组成。喷口周边为直角,簧片是一个两端削央薄板,在振动节点处被固定,当液体射流流过薄板时会激发薄板的弯曲振动。

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    由于流体动力式发声器的结构简单、坚固耐用、处理量大、耗电量小以及动力源方便,因此很适合于工业应用,目前已经广泛应用于乳化、雾化、均化、粉碎、除尘、助燃以及促进化学反应等方面。对于我们现在研究的气泡雾化喷嘴,由于其混合室内气泡两相流的产生及其流动状态对雾化质量有着重要的影响,而利用超声波雾化喷嘴空化现象促进气泡流的产生并控制其流动状态,可能是提高该类喷嘴雾化质量的一个有效途径

 

 


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