A yw nebuleiddio uwchsain yn gweithio?

Cred astudiaethau perthnasol mai atomeiddio uwchsain yw'r broses o ddefnyddio ynni uwchsonig i wneud diferion mân yn y cyfnod nwy, hynny yw, cynhyrchir tonnau uwchsain ar wyneb yr hylif dirgrynu, ac mae'r brig dirgryniad yn cynnwys digonedd o wahanu ac yn torri'r diferion o'r wyneb. Wrth i'r amlder uwchsain gynyddu, mae'r diferion atomaidd yn mynd yn deneuach ac yn fwy cain. Yn gyffredinol, o dan weithredu'r amlder dirgryniad uwchsain, gellir cael diferion mân. Yn ogystal, gall y maes amlder uwchsain ddileu neu deneuo'r haen ffin tymheredd ger yr arwyneb trosglwyddo gwres, a thrwy hynny hyrwyddo trosglwyddo gwres.

Defnyddir gwahanol fathau o brosesau atomeiddio, y gellir eu dosbarthu yn ôl effaith trosglwyddo ynni ar atomeiddio'r arwyneb ffilm hylifol. Prosesau atomeiddio mecanyddol neu draddodiadol, megis atomeiddio dau hylif, atomeiddio pwysau ac atomeiddio disg rotari, defnyddio ynni mecanyddol i bwyso neu gynyddu egni cinetig hylif fel y gellir ei rannu ar ffurf diferion. Mae angen mwy o egni ar y prosesau hyn ac nid oes ganddynt unrhyw reolaeth dros faint terfynol a chyflymder y diferion.

Yn wahanol i atomeiddio traddodiadol, gall fod yn fwy effeithlon a dim ond ei gwneud yn ofynnol i ynni trydan gael ei drosglwyddo i'r trawsducer piezoelectric i yrru'r nozzle i'w losgi. Nid oes gan y diferion rannau sy'n symud, dim ond y dirgryniadau mecanyddol a gynhyrchir gan yr ynni trydanol a gyflenwir a ddefnyddir i greu'r diferion. Gan nad oes angen ynni ychwanegol, gellir rheoli'r dosbarthiad maint diferion yn well.

Y diamedr cyfartalog o ddiferion a gynhyrchir gan gopaon capilari ar amleddau dirgryniad gorfodol o 10–800 kHz ar gyfer gwahanol hylifau gwaith (gan gynnwys dŵr, olew a chwyr molten), a sefydlwyd y berthynas rhwng diamedr cyfartalog diferion jetiau. dp = 0.34*8π / ρf2

Tonnau capilari ac effeithiau cavitation

Mae'r genhedlaeth o atomeiddio uwchsain yn seiliedig ar effaith tonnau capilari ac effaith cavitation. Wrth weithredu ar y pen atomeiddio 20KHz gyda phŵer is, gwelir bod strwythur rheolaidd tebyg i grid ar wyneb y pen atomeiddio, gyda'r un nifer o gopaon a cafnau fesul ardal uned, o'r enw tonnau capilari. Mae'r mewnbwn pŵer isel hwn yn cynhyrchu aflonyddwch ar yr wyneb heb allfa wirioneddol.

Mae Cavitation yn ffenomenon microsgopig na ellir ei arsylwi'n uniongyrchol ar wyneb y pen atomeiddio gyda'r llygad noeth. Canfuwyd dau fath gwahanol o ddiferion drwy'r amser camera, sef diferion a stres agos-sfferig, gyda stres yn cael cyflymder uwch, a diferion agos-ysbïol yn cael llai o felocdeb, lle gellir nodi presenoldeb cavitation.

Mae ffurfio cafnau ger yr arwyneb atomizer ac yn y ffilm hylif a chwymp dilynol y cafnau hyn yn arwain at ryddhau symiau mawr o ynni yn lleol; felly, o'i gymharu â'r cyflymderau tynnu'n isel a welwyd yn achos tynnu'n ôl a ysgogwyd gan luosogi tonnau capilari, Mae'r effaith cavitation yn cynyddu'n fawr y cyflymder tynnu'n ôl. Ar yr un pryd, mae'r arwynebedd arwyneb a feddiannir gan yr hylif ar domen y pen atomeiddio yn gostwng wrth i amlder yr atomizer gynyddu, gan ei gwneud yn anodd cipio tonnau capilari ar yr wyneb.