Hlavní faktory, které ovlivňují pevnost ultrazvukového drticího zařízení, se jednoduše dělí na ultrazvukovou frekvenci, povrchové napětí a koeficient viskozity kapaliny, teplotu kapaliny a práh kavitace, kterým je třeba věnovat pozornost. Podrobnosti naleznete v následujících částech:

1. Ultrazvuková frekvence

Čím nižší je ultrazvuková frekvence, tím snadněji se v kapalině vytváří kavitace. Jinými slovy, k vyvolání kavitace platí, že čím vyšší je frekvence, tím větší je potřeba intenzita zvuku. Například k vyvolání kavitace ve vodě je pro ultrazvukovou frekvenci 400 kHz potřeba 10krát větší výkon než pro ultrazvukovou frekvenci 10 kHz, což znamená, že kavitace se zvyšující se frekvencí snižuje. Obecně platí, že frekvenční rozsah je 20 ~ 40 kHz.

2. Povrchové napětí a koeficient viskozity kapaliny

Čím větší je povrchové napětí kapaliny, tím vyšší je intenzita kavitace a tím menší je sklon ke kavitaci. Kapalina s vysokým koeficientem viskozity je obtížnější pro tvorbu kavitačních bublin a ztráty v procesu šíření jsou také velké, takže není snadné vytvořit kavitaci.

3. Teplota kapaliny

Čím vyšší je teplota kapaliny, tím příznivější je vznik kavitace. Pokud je však teplota příliš vysoká, tlak páry v bublině se zvyšuje. Proto se při uzavření bubliny zesiluje tlumicí efekt a kavitace se oslabuje.

 

4. Práh kavitace

Práh kavitace je nízká intenzita zvuku nebo amplituda akustického tlaku, která způsobuje kavitaci v kapalném médiu. Podtlak může vzniknout pouze tehdy, když je amplituda střídavého akustického tlaku větší než statický tlak. Kavitace nastane pouze tehdy, když podtlak překročí viskozitu kapalného média.

Práh kavitace se liší v závislosti na kapalném médiu. Pro stejné kapalné médium se práh kavitace mění s různou teplotou, tlakem, poloměrem kavitačního jádra a obsahem plynu. Obecně platí, že čím nižší je obsah plynu v kapalném médiu, tím vyšší je práh kavitace. Práh kavitace také souvisí s viskozitou kapalného média. Čím vyšší je viskozita kapalného média, tím vyšší je práh kavitace.

Práh kavitace úzce souvisí s frekvencí ultrazvuku. Čím vyšší je frekvence ultrazvuku, tím vyšší je práh kavitace. Čím vyšší je frekvence ultrazvuku, tím obtížnější je kavitace. Abychom kavitaci vyvolali, musíme zvýšit sílu ultrazvukového drticího zařízení.


Čas zveřejnění: 20. dubna 2022