空化作用是指 超声波在液体中传播时,由于声压的变化导致液体中形成微小气泡(或空穴),这些气泡在声波的作用下会迅速生长和崩溃的现象。具体过程如下:
形成阶段:
当超声波以高频变换方式向液体透射时,液体内会产生局部的暂时负压区,导致溶解在液体中的气体过饱和并逸出,形成微小气泡。
生长阶段:
这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区中继续生长,体积逐渐增大。
崩溃阶段:
当声压达到一定值时,气泡会突然闭合,产生冲击波和微射流。气泡内部的压强迅速升高,可达到数千甚至上百兆帕,同时伴随高温,温度可高达数千摄氏度。
清洗作用:
气泡的崩溃产生的瞬时高压和高温可以剥离被清洗物表面的污垢,从而达到精密洗净的目的。
空化作用在多个领域有广泛应用,例如超声波清洗、化学反应促进、材料粉碎、乳剂制造、杀菌消毒等。
建议在实际应用中,合理控制超声波的强度和频率,以充分利用空化作用带来的优势,同时避免由于过高的压力和温度对设备和物品造成损害。