अल्ट्रासोनिक कैविटेशन का परिचय

अल्ट्रासोनिक गुहिकायन तरल पदार्थों में मौजूद सूक्ष्म गैस नाभिक गुहिकायन बुलबुले के विकास और पतन की गतिशील प्रक्रिया को संदर्भित करता है, जो ध्वनि तरंगों की कार्रवाई के तहत कंपन करते हैं और तब होते हैं जब ध्वनि दबाव एक निश्चित मूल्य तक पहुंच जाता है। गुहिकायन के तीन चरणों के बाद बुलबुले का निर्माण, वृद्धि और गंभीर पतन।
जब तरल से भरे कंटेनर को अल्ट्रासोनिक क्लीनर में डाला जाता है, तो तरल के कंपन के कारण हजारों छोटे बुलबुले उत्पन्न होते हैं, जिन्हें गुहिकायन बुलबुले के रूप में जाना जाता है। ये बुलबुले अल्ट्रासाउंड के अनुदैर्ध्य प्रसार द्वारा गठित नकारात्मक दबाव क्षेत्र में बढ़ते हैं, और सकारात्मक दबाव क्षेत्र में जल्दी से बंद हो जाते हैं, इस प्रकार बारी-बारी से सकारात्मक और नकारात्मक दबावों के तहत संकुचित और खिंच जाते हैं। उस समय जब एक बुलबुले को तब तक दबाया जाता है जब तक वह ढह न जाए, एक बड़ा तात्कालिक दबाव उत्पन्न होता है, जो आमतौर पर दसियों से सैकड़ों मेगापास्कल तक पहुंच जाता है।
सुस्लिक एट अल. मापा गया कि गुहिकायन गैस-चरण प्रतिक्रिया क्षेत्र के तापमान को लगभग 5200 K तक बढ़ा सकता है, तरल-चरण प्रतिक्रिया क्षेत्र का प्रभावी तापमान लगभग 1900 K तक, और तापमान परिवर्तन के साथ स्थानीय दबाव लगभग 5.5O5 × 10 kPa तक बढ़ा सकता है। 10. K/s तक की दर, 400 किमी/घंटा तक की गति के साथ मजबूत शॉक तरंगों और माइक्रो जेट के साथ। यह विशाल तात्कालिक दबाव तरल में निलंबित ठोस सतह को तेजी से नुकसान पहुंचा सकता है।
अल्ट्रासोनिक गुहिकायन को आमतौर पर दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: स्थिर-अवस्था गुहिकायन और क्षणिक गुहिकायन:
स्थिर अवस्था गुहिकायन कम ध्वनि तीव्रता (आम तौर पर 10 w/cm से कम) पर उत्पन्न गुहिकायन बुलबुले को संदर्भित करता है, जिसका आकार इसके संतुलन आकार के करीब दोलन करता है, जिससे कई चक्रों के चक्र उत्पन्न होते हैं। जब इसकी अनुनाद आवृत्ति को ध्वनि तरंगों की आवृत्ति के बराबर बनाने के लिए इसका विस्तार किया जाता है, तो ध्वनि क्षेत्र और बुलबुले के बीच एक उच्च-ऊर्जा युग्मन होता है, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण गुहिकायन होता है।
क्षणिक गुहिकायन से तात्पर्य बड़ी ध्वनि तीव्रता (आमतौर पर 1 डब्ल्यू/सेमी से अधिक) की कार्रवाई के तहत उत्पन्न कम जीवनकाल (ज्यादातर एक ध्वनि तरंग चक्र के भीतर होने वाले) वाले गुहिकायन बुलबुले से है।

笔记