top-shop.ru
Eva Mosaic Карандаш

Ультразвуковой излучатель на основе электрогидравлического эффекта.

Электрогидравлический эффект - способ преобразования электрической энергии в механическую, без промежуточных механических звеньев с высоким КПД.

Два электрода, погруженные в ионо-проводящую жидкость (воду) при подаче на них короткого импульса с крутым фронтом, достаточным для пробоя жидкости, формируют разряд, вокруг канала которого возникает зона высокого давления, диаметр которой пропорционален мощности импульса. Затем полость образованная разрядом схлопывается, образуя вторичный импульс давления.

Исходя из того, что электрогидравлический эффект является мощным источником ультразвука при частоте импульсов 10-40 кГц, его можно применять для конструирования ультразвуковых излучателей, генерирующих ультразвуковые колебания в различных жидкостях. Из-за сильного отражения от поверхности жидкости, этот метод слабо пригоден, для генерации ультразвуковых колебаний в газах.

Пробой газа - тоже способ превратить электрическую энергию в колебания воздуха! Проблема в скорости восстановления электрической прочности искрового промежутка. Нужно, чтобы разряд не переходил в дуговой.

" Продолжают привлекать внимание акустические характеристики грома. Максимальные спектральные звуковые составляющие в ударах грома находятся, по данным одних исследователей, в диапазоне частот 50--150 герц, по другим же данным, достигают 400-- 500 герц. Сила звука, то есть количество звуковой энергии, проходящей в единицу времени через единицу площади фронта волны, в 1015 и более раз превышает силу звука человеческого голоса. Подобные звуковые энергии зарегистрированы еще лишь при сильных извержениях вулканов, да, быть может, в непосредственной близости от мощнейших ракетных двигателей." - Клюкин И. И. К 52 Удивительный мир звука.-- Л.:Судостроение, 1978.--168 с.

Область применения жидкостных излучателей не менее широка, чем воздушных:

Эмульгирование
Некоторые жидкости трудно или вообще невозможно смешать . К ним относятся вода и жиры, вода и эфирные масла, вода и нефтепродукты. Смеси таких веществ называются эмульсиями и потребность в них очень велика. Барьер не смешиваемости удается преодолеть благодаря кавитационным процессам в ультразвуковом поле и получить эмульсии с размерами частиц менее 1..5 мкм. Эмульсии с такими размерами частиц являются устойчивыми длительное время и не расслаиваются в течении нескольких суток и даже месяцев. Эмульсия надежно обеззараживается - т.к. ультразвук высокой интенсивности убивает микробов.
Пропитка
В производстве изделий из композиционных материалов (стеклопластиков, углепластиков, базальтопластиков) всегда стоит проблема пропитки волоконных наполнителей, имеющих капиллярную структуру вязким связующим (как правило эпоксидным). За счет высокой вязкости связующего процесс удаления воздуха и других газов из капиллярной структуры наполнителя идет медленно, а газ полностью не удаляется. В результате снижаются характеристики (особенно диэлектрические) материала. Локальное воздействие кавитации позволяет эффективно удалять остаточный газ из наполнителя и быстро заполнять капилляры связующим.
Ультразвуковая мойка
Ультразвуковая мойка позволяет эффективно очищать труднодоступные участки поверхности. Это могут быть внутренние полости, поверхности сложного профиля. Основным фактором воздействия являются кавитация и течение жидкости в зоне ультразвукового воздействия. Эффективность ультразвуковой мойки во много раз превосходит эффективность мойки традиционными способами (щетками, губками, струей воды). Ультразвуковая мойка позволяет легко удалять жировые и масляные загрязнения, остатки эпоксидной смолы (в том числе и частично полимеризованной), нагар, окислы, остатки лакокрасочных покрытий.
Ультразвуковое распыление жидкостей
При работе ультразвуковой колебательной системы жидкость, попадающая на излучающую поверхность рабочего инструмента распыляется. Распыление будет тем мельче, чем больше частота. Такой способ распыления широко применяется в ингаляторах, для распылении топлива, сушки растворов и т.п.
и т. д.

Похожее изобретение:
А.с. 269 645: Способ возбуждения акустических колебаний в токопроводящей жидкофазной среде, отличающийся тем, что с целью повышения эффекивности процесса излучения, на среду накладывают постоянное магнитное поле и одновременно пропускают через нее переменный электрический ток.

Эффективные конструкции и технологии.

содержание