Чудо  - Рациональность - Наука - Духовность

Клуб Исследователь - главная страница

ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ - это путь исследователя, постигающего тайны мироздания

Чем больше знаешь, тем больше убеждаешься что ни чего не знаешь...

Главная

Библиотека

О клубе
ГАИ "Алтай-Космопоиск"
Путеводитель по Алтаю
Маршруты (походы)
   Туризм

X-files

Наука и технологии

Техника и приборы

Косморитмодинамика

Новости

Фотоальбомы

Видеоальбомы

Карты (треки)

Прогноз погоды

Контакты

Форум

Ссылки, баннеры

 

Наш сайт доступен

на

52 языках

 

 
Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
 
 
 
 
 
  Locations of visitors to this page
LightRay Рейтинг Сайтов YandeG Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

 

Besucherzahler

dating websites

счетчик посещений

russian brides

contador de visitas

счетчик посещений

 

 

Здесь

может быть ваша реклама.

 

Наука и технологии

Виртуальный фонд естественнонаучных и научно-технических эффектов "Эффективная физика"
А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ы  Э  Ю  Я   По связи разделов
Акустическое распыление
Получение аэрозоля из жидкости с помощью акустических колебаний звукового или ультразвукового диапазона

Анимация

Описание

Акустическое распыление - получение аэрозоля из жидкости, суспензии, эмульсий с помощью акустических колебаний звукового или ультразвукового диапазона.

А в зависимости от способа подвода энергии акустических колебаний к зоне распыления - через жидкость или через газ, различают два вида распыления. В первом случае распыление проводится в слое или в фонтане.  Здесь образование капель  аэрозоля происходит в результате их отрыва от гребней стоячих волн на поверхности жидкости.

При распылении в слое стоячие капиллярные волны образуются на поверхности слоя жидкости, перекрывающей колеблющуюся пластинку. С увеличением амплитуды колебаний пластинки увеличивается амплитуда волн, достигая предельной величины. При этом гребни стоячих волн вытягиваются в узкие язычки. При дальнейшем увеличении амплитуды таких волн происходит отделение от них капель жидкости. Распыление в слое осуществляется при колебаниях с частотой в десятки кГц; диаметр капель составляет десятки мкм. Толщина слоя жидкости должна быть порядка долей мм, но не менее длины капиллярной волны lк/2. Производительность такого распыления достигает нескольких литров в час, увеличиваясь с ростом амплитуды колебаний поверхности и уменьшаясь при переходе к более вязким жидкостям.

При распылении в фонтане стоячие капиллярные волны возбуждаются на поверхности струи, возникающей в месте пучка ультразвуковых волн, направленного из глубины. Капиллярные волны возникают при наличии кавитации в струе, т.к. причиной их возбуждения являются периодические гидравлические удары при  захлопывании кавитационных пузырьков. Для создания ультразвукового фонтана используются частоты мегагерцового диапазона. Распыление происходит в верхней части фонтана с образованием тонкого стойкого монодисперсного аэрозоля, размер капель которого составляет 2-4 мкм. Производительность распыления для невязких жидкостей типа воды достигает нескольких сотен миллиметров в час.

Второй вид акустического распыления осуществляется путем подвода ультразвуковых колебаний через газ. Здесь помимо собственных акустических колебаний    жидкость подвергается воздействию газовых потоков. 

Размер капель аэрозоля составляет десятки и сотни мкм. Производительность - десятки и сотни литров в час. Размер капель уменьшается при увеличении давления газа.

Диаметр капель аэрозоля:

d»0,3lк,

где  - длина капиллярной волны;

s- коэффициент поверхностного натяжения;

r - плотность жидкости;

- частота звука.

 

Зависимость размеров капелек тумана от частоты звука иллюстрируется на (рис. 1). 

 

Зависимость размеров капелек тумана от частоты звука

 

 

Рис. 1

 

При подведении ультразвуковых колебаний через газ распыление резко снижается при некотором критическом давлении в газе.

Временные характеристики

Время инициации (log to от -1 до 0);

Время существования (log tc от 0 до 4);

Время деградации (log td от -1 до 0);

Время оптимального проявления (log tk от 0 до 3).

Диаграмма:

Технические реализации эффекта

Техническая реализация эффекта

Путем простого увеличения интенсивности ультразвука в лабораторной ванне (или подогрева воды в ней, легко добиться тумана над поверхностью воды, что и является наблюдаемым проявлением эффекта.

Применение эффекта

Ультразвуковое распыление широко применяется в промышленности и медицине. Распыление в слое используют для приготовления порошков и для распыления жидкого топлива в ультразвуковых форсунках. В качестве распылительных устройств применяют пьезоэлектрические или магнитострикционные преобразователи стержневого типа с концентраторами, имеющими осевой канал.

При распылении в фонтане используют фокусирующие излучатели с резонансной частотой 1-3 МГц в виде вогнутых пьезоэлектрических пластин. Распылительное устройство такого типа имеет небольшие размеры и энергетические затраты. Преобразователи применяют в ингаляторах для создания высококачественных аэрозолей при спектральном анализе жидкостей.

При распылении с подведением акустических колебаний через газ используются газоструйные излучатели, в активную зону которых подается жидкость. Такие устройства применяют в форсунках мощных водогрейных котлов, для карбюрации в двигателях внутреннего сгорания, в распылительных сушилках.

Литература

 1. Ультразвук / Под ред. И.П. Голяминой.- М.: Советская Энциклопедия, 1979.

 2. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред.- М.: Наука, 1982.

Ключевые слова

  • звук
  • ультразвук
  • кавитация
  • капля
  • поверхностное натяжение
  • аэрозоль
  • суспензия

Разделы областей техники и экономики:

Авиастроение
Автомобилестроение
Двигателестроение
Производство медицинских материалов, средств и изделий
Производство фармацевтических средств
Теплоэнергетика и теплотехника
Электроакустическая, ультразвуковая и инфразвуковая техника
Электрофизико-химическая обработка

Используемые естественнонаучные эффекты:

Полное название / (Краткое название)
Акустическая кавитация (Акустическая кавитация)
Переменная часть давления, возникающая в среде при прохождении звуковой волны (Звуковое давление)
Переход одной из взаимно нерастворимых жидкостей в дисперсное состояние в среде другой под действием акустических колебаний (Эмульгирование ультразвуковое)
Полное название / (Краткое название)

Разделы естественных наук используемых естественнонаучных эффектов:

3 Акустика
3 Механические колебания и волны
2 Фазовые переходы
1 Реальные газы
1 Ударные и детонационные волны
1 Упругость и пластичность

Формализованное описание Показать

     
Постельное белье wellness
постельное бельё! Низкие цены! Доставка
top3.ru