影響超聲波空化作用的因素有哪些

超聲波振動(dòng)在液體中傳播的音波壓強(qiáng)達(dá)到一個(gè)大氣壓時(shí)，這時(shí)超聲波的音波壓強(qiáng)峰值就可達(dá)到真空或負(fù)壓，但實(shí)際上無(wú)負(fù)壓存在，因此在液體中產(chǎn)生一個(gè)很大的力，將液體分子拉裂成空洞。此空洞非常接近真空，它在超聲波壓強(qiáng)反向達(dá)到最大時(shí)破裂，由于破裂而產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊將物體表面的污物撞擊下來(lái)。這種由無(wú)數(shù)細(xì)小的空化氣泡破裂而產(chǎn)生的沖擊波現(xiàn)象稱(chēng)為“空化"現(xiàn)象。

超聲波空化作用的強(qiáng)弱與聲學(xué)參數(shù)以及液體的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。

超聲波強(qiáng)度

超聲波強(qiáng)度指單位面積上的超聲功率，空化作用的產(chǎn)生與超聲波強(qiáng)度有關(guān)。對(duì)于一般液體超聲波強(qiáng)度增加時(shí)，空化強(qiáng)度增大，但達(dá)到一定值后， 空化趨于飽和，此時(shí)再增加超聲波強(qiáng)度則會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)用氣泡，從而增加了散射衰減，降低了空化強(qiáng)度。

超聲波頻率

超聲波頻率越低，在液體中產(chǎn)生空化越容易。也就是說(shuō)要引起空化，頻率愈高，所需要的聲強(qiáng)愈大。例如:要在水中產(chǎn)生空化，超聲波頻率在400kHz時(shí)所需要的功率要比在10kHz時(shí)大10倍，即空化是隨著頻率的升高而降低。一般采用的頻率范圍20~40kHz。

液體的表面張力與黏滯系數(shù)

液體的表面張力越大，空化強(qiáng)度越高，越不易于產(chǎn)生空化。黏滯系數(shù)大的液體難以產(chǎn)生空化泡，而且傳播過(guò)程中損失也大，因此同樣不易產(chǎn)生空化。

液體的溫度

液體溫度越高，對(duì)空化的產(chǎn)生越有利，但是溫度過(guò)高時(shí)，氣泡中蒸氣壓增大，因此氣泡閉合時(shí)增強(qiáng)了緩沖作用而使空化減弱。