Ultrasonik nebülizasyon işe yarıyor mu?

İlgili çalışmalar ultrasonik atomizasyonun gaz fazında sıvı formu ince damlacıklar yapmak için ultrasonik enerji kullanma işlemi olduğuna, yani ultrasonik dalgaların titreşimli sıvının yüzeyinde üretildiğine ve genlikten oluşan titreşim zirvesinin damlacıkları yüzeyden ayırdığına ve kırdığına inanmaktadır. Ultrasonik frekans arttıkça, atomize damlacıklar daha ince ve ince hale gelir. Genellikle, ultrasonik titreşim frekansının etkisi altında, ince damlacıklar elde edilebilir. Ek olarak, ultrasonik frekans alanı, ısı transfer yüzeyinin yakınındaki sıcaklık sınır tabakasını ortadan kaldırabilir veya inceltebilir, böylece ısı transferini teşvik edebilir.

Enerji transferinin sıvı film yüzeyinin atomizasyonu üzerindeki etkisine göre sınıflandırılabilen farklı atomizasyon süreçleri kullanılır. İki akışkan atomizasyon, basınç atomizasyonu ve döner disk atomizasyonu gibi mekanik veya geleneksel atomizasyon işlemleri, bir sıvının kinetik enerjisini basınçlandırmak veya artırmak için mekanik enerji kullanır, böylece damlacık şeklinde parçalanabilir. Bu işlemler daha fazla enerji gerektirir ve damlacıkların son boyutu ve fırlatma hızı üzerinde hiçbir kontrole sahip olmaz.

Geleneksel atomizasyondan farklı olarak, daha verimli olabilir ve nozülün yankılanması için piezoelektrik dönüştürücüye elektrik enerjisi iletilmesini gerektirir. Damlacıkların hareketli parçaları yoktur, sadece sağlanan elektrik enerjisi tarafından üretilen mekanik titreşimler damlacıkları oluşturmak için kullanılır. Ek enerji gerekmediğinden damlacık boyutu dağılımı daha iyi kontrol edilebilir.

Farklı çalışma sıvıları (su, yağ ve erimiş balmumu dahil) için 10-800 kHz'lik zorunlu titreşim frekanslarında kılcal uçların oluşturduğu damlacıkların ortalama çapları ve jetli damlacıkların ortalama çapları arasındaki ilişki kuruldu. dp = 0,34*8π / φf2

Kılcal dalgalar ve kavitasyon etkileri

Ultrasonik atomizasyonun üretimi kılcal dalga etkisi ve kavitasyon etkisine dayanmaktadır. Daha düşük güçte 20KHz atomize kafa üzerinde hareket ederken, atomize başlığın yüzeyinde kılcal dalgalar adı verilen birim alan başına aynı sayıda tepe ve oluk bulunan ızgara benzeri düzenli bir yapı olduğu gözlenir. Bu düşük güç girişi, gerçek damlacık atımı olmadan yüzey bozulması üretir.

Kavitasyon, atomize olan başın yüzeyinde çıplak gözle doğrudan gözlemlenemeyen mikroskobik bir fenomendir. İki farklı damlacık türü, kamera zaman atlamalı, yani küresel damlacıklara ve çizgilere yakın, daha yüksek hızlara sahip çizgiler ve kavitasyon varlığının tanımlanabileceği daha az hıza sahip küresel damlacıklar bulundu.

Atomizer yüzeyine yakın ve sıvı filmde boşlukların oluşumu ve daha sonra bu boşlukların çökmesi, büyük miktarda enerjinin lokal salınımına neden olur; bu nedenle, kılcal dalga yayılımının neden olduğu damlacık atımı durumunda gözlenen düşük ejeksiyon hızlarına kıyasla, Kavitasyon etkisi damlacık fırlatma hızını büyük ölçüde arttırır. Aynı zamanda atomize edici başın ucundaki sıvının kapladığı yüzey alanı atomizerin sıklığı arttıkça azalır ve yüzeydeki kılcal dalgaların yakalanmasını zorlaştırır.