功率超声3大作用机理分析

功率超声3大作用机理分析
1. 超声波的空化作用。空化作用是功率超声最基本的特质。当一定强度的超声波在液体媒质中传播时，使液体中的微气泡的振荡生成、增大、收缩、破裂导致气泡附近的液体产生强烈的冲击波，形成局部点的极端高温高压，空化泡破裂的瞬间，其周围极小空间内产生5000k以上的高温和大约50mpa的高压，其温度变化速率达109k／s，并伴生出强烈冲击波和时速达400km的微射流，这种极端高压、高温、高射流又是以每秒数万次连续作用产生的，

超声波空化引起了湍动效应、微扰效应、界面效应，聚能效应。其中湍动效应使边界层减薄，增大传质速率；微扰效应强化了微孔扩散；界面效应增大传质表面积；聚能效应扩大了分离物质分子，从整体上强化了化工分离强化过程的传质速率和效果。

2．超声波的机械作用。超声波是机械能量的传播形式，这种机械能量主要体现在媒质的质点间的振动、加速度冲击、声压剪切等效应力作用，比如频率为28KHz，1W／cm2的声强在水中传播，其产生的声压值为242kpa，这就是说，在242kpa的压力下产生2．8万次振动，最大质点加速度大约为重力加速度的2000倍。
3．超声波的热作用。超声波在媒质中传播，其振动能量不断被媒质吸收转变为热能而使自身温度升高，声能被吸收可引起媒质中的整体加热、边界外的局部加热和空化形成冲击波时波前处的局部加热。

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