Phân tích hai đặc điểm hành động khác nhau được sử dụng bởi homogenizer siêu âm

Bộ đồng nhất siêu âm sử dụng cavitation và các hiệu ứng vật lý khác của sóng siêu âm trong chất lỏng để đạt được hiệu ứng đồng nhất. Siêu âm là một quá trình lan truyền rung động cơ học trong môi trường. Nó có các đặc điểm của bó, định hướng, phản ánh và truyền tải. Nó chủ yếu tạo ra hai dạng rung động trong môi trường, đó là sóng ngang và sóng dọc. Cái trước chỉ có thể được tạo ra trong chất rắn, và cái sau có thể được sản xuất bằng chất rắn, chất lỏng và khí.

Cavitation có nghĩa là dưới tác động của sóng siêu âm, chất lỏng tạo ra sâu răng hoặc bong bóng nhỏ ở những nơi yếu hơn và các bong bóng nhỏ đập với sóng siêu âm. Cavitation siêu âm cũng tạo ra một hành động cơ học mạnh mẽ tạo ra một tia phản lực nhanh hoặc âm thanh rush gần giao diện rắn, tạo ra một sóng xung kích mạnh mẽ trong chất lỏng. Hiệu ứng vật lý có nghĩa là sóng siêu âm có thể hình thành sự khuấy động và dòng chảy hiệu quả trong chất lỏng để phá hủy cấu trúc của môi trường và đập vỡ các hạt trong chất lỏng, chủ yếu là do sự va chạm giữa các chất lỏng, dòng chảy microphase và sóng xung kích.

Về mặt lý thuyết, bong bóng cavitation vỡ sẽ tạo ra áp suất vượt quá 10.000 psi và nhiệt độ 20.000 ° F (11.000 ° C), và sóng xung kích sẽ nhanh chóng tỏa ra ngoài ngay khi nó vỡ. Năng lượng được giải phóng bởi một bong bóng cavitation duy nhất là rất nhỏ, nhưng hàng triệu bong bóng cavitation vỡ cùng một lúc mỗi giây. Hiệu ứng tích lũy sẽ rất mạnh, và lực tác động mạnh sẽ bong ra bụi bẩn trên bề mặt phôi. , đó là đặc trưng của tất cả các làm sạch siêu âm.

Nếu năng lượng siêu âm đủ lớn, cavitation sẽ xảy ra ở khắp mọi nơi trong chất lỏng làm sạch, vì vậy sóng siêu âm có thể làm sạch hiệu quả các vết nứt và lỗ nhỏ. Cavitation cũng thúc đẩy các phản ứng hóa học và đẩy nhanh sự hòa tan của màng bề mặt. Tuy nhiên, chỉ khi áp suất chất lỏng trong một khu vực nhất định thấp hơn áp suất khí trong bong bóng sẽ xảy ra ở khu vực này, vì vậy tình trạng này có thể được thỏa mãn khi biên độ siêu âm được tạo ra bởi đầu dò đủ lớn. Năng lượng nhỏ cần thiết để tạo ra cavitation được gọi là điểm quan trọng cavitation. Các chất lỏng khác nhau có các điểm quan trọng cavitation khác nhau, vì vậy năng lượng siêu âm phải vượt quá điểm quan trọng này để đạt được hiệu quả làm sạch. Đó là, chỉ khi năng lượng vượt quá điểm quan trọng, bong bóng cavitation mới có thể được tạo ra để làm sạch siêu âm.