超聲波清洗機(jī)中的空化作用是如何形成的？

【導(dǎo)讀】超聲波清洗機(jī)為何如此受歡迎呢？超聲波清洗機(jī)清洗力大，能短時間去除污垢，讓您有眼前一亮、耳目一新的感覺。它主要利用空化作用下的振動，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時發(fā)生的生長和變化的動力學(xué)過程。接下來我們來學(xué)習(xí)下超聲波清洗機(jī)空化作用的相關(guān)知識吧！

空化作用一般包括3個階段：空化泡的形成、長大和劇烈的變化。當(dāng)盛滿液體的容器通入超聲波后，由于液體振動而產(chǎn)生許多的微小氣泡，即空化泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播形成的負(fù)壓區(qū)生長，而在正壓區(qū)閉合，從而在交替正負(fù)壓強(qiáng)下受到壓縮和拉伸。

一、超聲波的空化作用形成原因

超聲波空化作用是指存在于液體中的微氣核空化泡在超聲波的作用下產(chǎn)生振動，當(dāng)此聲壓達(dá)到特定數(shù)值時所發(fā)生的生長和崩潰的動力學(xué)過程。

超聲波在液體中形成的空穴崩潰會產(chǎn)生的高溫、高壓、放電、發(fā)光和激震波等作用。其中空穴形成的因素可能是強(qiáng)烈的超聲波的照射,爆炸時的激震,高速流體沖激摩擦或劇烈的化學(xué)反應(yīng)等。

二、影響超聲波空化作用的因素

超聲波空化作用的強(qiáng)弱與聲學(xué)參數(shù)以及液體的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。具體包括以下幾個方面：

1、超聲波強(qiáng)度。超聲波強(qiáng)度指單位面積上的超聲功率，空化作用的產(chǎn)生大小與超聲波強(qiáng)度有關(guān)。對于一般液體超聲波強(qiáng)度增加時，空化作用強(qiáng)度也隨之增加，但達(dá)到特定數(shù)值后，空化會趨于飽和，此時再增加超聲波強(qiáng)度則會產(chǎn)生大量無用氣泡，從而增加了散射衰減，減少了空化強(qiáng)度。

2、超聲波頻率。超聲波頻率越低，在液體中產(chǎn)生空化作用就越容易。也就是說要引起空化，頻率高，所需要的聲強(qiáng)大。例如要在水中產(chǎn)生空化作用，超聲波頻率在400 kHz時所需要的功率要比在10 kHz時大10倍，即空化作用是隨著頻率的升高而減少的。一般采用的頻率范圍20-40 kHz。

3、液體的表面張力與黏滯系數(shù)。 液體的表面張力越大，空化強(qiáng)度越高，越不易于產(chǎn)生空化作用。黏滯系數(shù)大的液體很難產(chǎn)生空化泡，而且傳播過程中損失也大，因此同樣不易產(chǎn)生空化作用。

4、液體的溫度。液體溫度越高，對空化的產(chǎn)生越好，但也不都是好的，因為當(dāng)溫度過高時，氣泡中蒸汽壓變大，因此氣泡閉合時增加了緩沖作用而使空化作用減弱。

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