Več učinkov širjenja ultrazvočnega varilnega stroja

Ko se ultrazvočni val širi v mediju, se zaradi interakcije med ultrazvočnim valom in medijem medij podvrže fizikalnim in kemičnim spremembam, kar ima za posledico vrsto mehanskih, toplotnih, elektromagnetnih in kemičnih ultrazvočnih učinkov, vključno z naslednjimi 4 učinki :

mehanski učinek

Mehansko delovanje ultrazvoka lahko spodbuja emulgiranje tekočin, utekočinjanje gelov in razpršitev trdnih snovi. Ko v ultrazvočnem tekočem mediju nastane stoječi val, se drobni delci, suspendirani v tekočini, zaradi delovanja mehanske sile kondenzirajo na vozlišču in tvorijo periodično kopičenje v prostoru. Inducirana električna polarizacija in inducirana magnetizacija zaradi mehanskega delovanja ultrazvočnih valov pri širjenju v piezoelektričnih in magnetostrikcijskih materialih (glej Dielektrična fizika in magnetostrikcija).

Kavitacija

When the ultrasonic wave acts on the liquid, it can produce a large number of small bubbles. One reason is that there is local tensile stress in the liquid to form a negative pressure. The reduction of the pressure makes the gas originally dissolved in the liquid supersaturated, and escapes from the liquid as small bubbles. Another reason is that the strong tensile stress "rips" the liquid apart into a cavity called cavitation. Inside the cavity is a liquid-vapor or another gas dissolved in a liquid, possibly even a vacuum. The small bubbles formed by cavitation will continuously move, grow or burst suddenly with the vibration of the surrounding medium. When it bursts, the surrounding liquid suddenly rushes into the bubble to generate high temperature, high pressure, and shock wave. The internal friction accompanied by cavitation can form an electric charge, and the phenomenon of luminescence is generated in the bubble due to the discharge. Most of the techniques for sonication in liquids are related to cavitation.

  Thermal effect

Zaradi visoke frekvence in visoke energije ultrazvočnih valov lahko povzroči pomembne toplotne učinke, ko jih absorbira medij.

kemični učinek

Delovanje ultrazvoka lahko povzroči ali pospeši določene kemične reakcije. Na primer, čista destilirana voda je obdelana z ultrazvokom, da se proizvede vodikov peroksid; v dušiku-raztopljena voda se obdela z ultrazvokom, da se proizvede dušikova kislina; vodne raztopine barvil bodo po ultrazvočni obdelavi spremenile barvo ali zbledele. Pojav teh pojavov vedno spremlja kavitacija. Ultrazvok pospešuje tudi procese hidrolize, razgradnje in polimerizacije številnih kemikalij. Ultrazvok pomembno vpliva tudi na fotokemične in elektrokemične procese. Po ultrazvočni obdelavi vodnih raztopin različnih aminokislin in drugih organskih snovi so značilni absorpcijski spektralni pasovi izginili in so pokazali enotno splošno absorpcijo, kar je kazalo na spremembo molekularne strukture zaradi kavitacije.