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影响声空化的物理因素2-声场参数的影响

  • 分类:公司新闻
  • 作者:
  • 来源:市场部
  • 发布时间:2023-05-23 11:22
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【概要描述】保定市全一电子设备有限公司专业研发生产单槽超声波清洗机、双槽及多槽超声波清洗机、全自动超声波清洗线、超声波振板、超声波消泡器、高压喷淋清洗机、超声波发生器、超声波焊接机、超声波均质机等各种超声波专用设备。

影响声空化的物理因素2-声场参数的影响

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       保定市全一电子设备有限公司在之前文章中详细介绍了影响声空化的其中一个物理因素-液体若干物理因素的影响。今天本文中主要介绍影响声空化的另一个物理因素-声场参数的影响:

  

   (1)声波频率(f)
   大量实验研究表明,随着频率升高,声空化过程变得难以发生。对这种现象可作如下定性解释:f增高,声波膨胀相 的时间相应变短(如f=20kHz,其膨胀相时间为25us;如f=20MHz,膨胀相时间只有25ns),空化核来不及增长到可产生效应的空化泡,或者即便空化泡可以形成,但由压缩相时间亦短,空化泡可能来不及收缩至发生崩溃。当然,为使在较高声频下产生空化,可以提高声强,即产生声空化的阈值声强将随频率升高而增大。
  此外,从声波的传播特性我们知道,f 升高,声波的传播衰减将增大。因此,一般来说为获得同样的声化学效应,对于高频声波则需付出较大的能量消耗。例如有人报道,为在水中获得空穴,使用400kHz超声所消耗的功率,要比使用10KHz的超声高出10倍。或许正是由于这个原因,目前用于超声清洗与声化学反应的超声频率多选在20~50KHz
   近年来,在声化学基础研究中,人们开始重视研究声化学反应中的“频率效应”。所谓频率效应,是指在同样声功率辐照下(严格讲,还应要求辐照声强也同样,因为声强在涉及到声能的时间分布同时,还涉及到声能的空间分布),不同频率的声波对声化学反应产生的影响不同。

  2、声强的影响

   一般来说,在声空化阈值声强以上,提高声强会使声化学反应产量增加,但提高声强有一定的界限,超过了这个界限,空化泡在声波的膨胀相内可能增长过大,以致它在声波的压缩相内来不及发生崩溃,从而使声化学反应产额趋于饱和甚至会下降。此外,声强增大,声空化增强,遂使声散射衰减增大;同时,声强增大,非线性引起的附加声衰减亦随之增大,这都不利于声化学反应产额的提高。

   3、声辐照时间

   我们曾用高频和低频超声波,采取不同的声化学检测方法来研究声化学反应产额与声辐照时间的关系。发现在一定的时间范围内,声化学反应产额均与辐照时间大体上成正比增长。

   4、声波波形

   (1)在进行声化学反应时,利用混响声场要比行波声场有效得多,即在同样的超声能量输入的条件下,可取得高得多的化学产额。
   (2)当使用脉冲超声波时,为使稳定的混响声场得以建立,以期获得高的声化学产额,应使脉冲宽度达到足够的宽度。
   (3)在占空比为1:1,且保证稳定的混响声场得以建立的情况下,所获得的声化学产额等效于连续波辐照。

   如需了解更多产品知识请登录保定市全一电子设备有限公司网站www.chinaqydz.com

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