Introduction au principe de l’atomisation par ultrasons

Installez la feuille de céramique piézoélectrique (communément appelée feuille d’atomisation à ultrasons) au fond d’un récipient d’eau, et un circuit de commande d’entraînement génère une tension d’entraînement cohérente avec la fréquence de résonance de la feuille d’atomisation et l’applique à la feuille d’atomisation, et la feuille d’atomisation générera de l’énergie d’oscillation. L’énergie oscillante se propage dans l’eau le long de la direction perpendiculaire à la surface de la feuille d’atomisation. Dans le cas d’une profondeur d’eau appropriée, la surface de l’eau sur l’axe de propagation de l’énergie concentre une colonne d’eau et un grand nombre de minuscules ondes de tension sont concentrées à l’extrémité avant de la colonne d’eau, ce qui fait monter la surface de l’eau. La tension superficielle de l’eau est considérablement réduite et la surface de l’eau est divisée en de nombreuses zones minuscules par la longueur d’onde de l’onde de tension superficielle. principe.

L’atomisation par ultrasons est le processus d’utilisation de l’énergie ultrasonique pour former de fines gouttelettes de liquide.

Il existe deux façons dont les ultrasons peuvent atomiser les liquides:

1. La fine couche de liquide sur la surface vibrante excite une onde de gravité capillaire sous vibration ultrasonique.

2. La méthode d’atomisation est que la fontaine à ultrasons forme du brouillard.

première méthode

Il y a deux explications théoriques à ce principe. Il s’agit respectivement de la théorie des micro ondes de choc et de la théorie des ondes de tension superficielle.

D’une part, la théorie du micro-choc explique que l’effet de cavitation des ondes ultrasonores dans le milieu liquide conduit à la génération de micro-ondes de choc et donc au phénomène d’atomisation. Cette théorie croit que l’effet de cavitation est la cause directe de l’atomisation du liquide. Lorsque la bulle de cavitation s’effondre, en plus de générer de la chaleur et du rayonnement lumineux, le reste est rayonné sous la forme d’une micro onde de choc. Lorsque la micro onde de choc atteint une certaine intensité, elle provoquera l’atomisation du liquide Lorsque la micro onde de choc atteint une certaine intensité, elle provoque l’atomisation du liquide.

D’autre part, la théorie de la tension superficielle croit que la génération de gouttelettes est due à l’instabilité de l’onde de surface liquide, ce qui provoque l’atomisation du liquide. Sous l’action de la force perpendiculaire à l’onde de tension superficielle, une fois que l’amplitude de la surface vibrante atteint une certaine valeur, la gouttelette s’envolera de la crête de l’onde pour former une atomisation. Cette théorie soutient qu’une onde de tension superficielle produit des gouttelettes à sa crête, dont la taille des gouttelettes est proportionnelle à la longueur d’onde.

Méthode 2

L’atomisation de fontaine, qui est une forme courante, utilise des plaquettes piézoélectriques comme transducteurs pour générer des ondes ultrasonores de l’ordre du mégahertz. Habituellement, le mécanisme de formation de l’atomisation de fontaine est le suivant. Lorsque la fréquence ultrasonore du transducteur à ultrasons est mégahertz, la directivité de l’onde ultrasonore et de son champ de cavitation est très bonne, de sorte que la solution en contact avec elle sera pulvérisée pour former une « fontaine à ultrasons » .

Un grand nombre d’aérosols sont produits en même temps que la fontaine à ultrasons. Parmi eux, la « fontaine à ultrasons » peut être considérée comme un champ de cavitation ultrasonique projeté vers le haut, qui possède une force de rayonnement unidirectionnelle et un flux sonore tourbillonnant symétrique. Dans ce champ de cavitation, la distribution des bulles de cavitation est très différente. Lorsque des liquides tels que l’eau sont cavités, en raison de l’effet de la pression de rayonnement acoustique, en raison de la densité des bulles de cavitation, en raison de l’effet physique de la force de rayonnement ultrasonique et du jet d’amas, l’effet thermique concentré et l’effet mécanique d’un grand nombre de bulles de cavitation sont plus importants à l’avant de la fontaine. , la densité d’énergie sonore est également grandement améliorée le long de la direction du jet en raison du jet libre ultrasonique et du jet de grappe.

Dans la fontaine à ultrasons, l’effondrement d’un grand nombre de bulles de cavitation, le jet acoustique à haute température et l’onde de choc à haute pression lors de l’éclatement sont les principaux mécanismes de la fontaine à ultrasons. Et d’autres effets d’agitation mécanique, effets thermiques, etc. existent également en même temps. Les humidificateurs à ultrasons conçus selon ce principe sont souvent utilisés comme dispositifs d’humidification intérieure. Il peut humidifier les salles informatiques et les ateliers de filature de laine pour éliminer l’électricité statique de l’équipement; ajouter des médicaments pour la stérilisation et la désinfection à l’intérieur, effectuer la beauté du visage et façonner le bonsaï.