A nebulização ultrassônica funciona?

Estudos relevantes acreditam que a atomização ultrassônica é o processo de uso de energia ultrassônica para fazer gotículas finas de forma líquida na fase do gás, ou seja, ondas ultrassônicas são geradas na superfície do líquido vibratório, e o pico de vibração composto de amplitude separa e quebra as gotículas da superfície. À medida que a frequência ultrassônica aumenta, as gotículas atomizadas tornam-se mais finas e finas. Geralmente, sob a ação da frequência de vibração ultrassônica, gotículas finas podem ser obtidas. Além disso, o campo de frequência ultrassônica pode eliminar ou diminuir a camada de limite de temperatura perto da superfície de transferência de calor, promovendo assim a transferência de calor.

São utilizados diferentes tipos de processos de atomização, que podem ser classificados de acordo com o efeito da transferência de energia na atomização da superfície do filme líquido. Processos mecânicos ou tradicionais de atomização, como atomização de dois fluidos, atomização de pressão e atomização de disco rotativo, usam energia mecânica para pressurizar ou aumentar a energia cinética de um líquido para que ele possa ser quebrado na forma de gotículas. Esses processos requerem mais energia e não têm controle sobre o tamanho final e velocidade de ejeção das gotículas.

Diferente da atomização tradicional, pode ser mais eficiente e só requer energia elétrica para ser transmitida ao transdutor piezoelétrico para fazer o bocal ressoar. As gotículas não têm peças móveis, apenas as vibrações mecânicas geradas pela energia elétrica fornecida são usadas para criar as gotículas. Uma vez que não é necessária energia adicional, a distribuição do tamanho da gota pode ser melhor controlada.

Foram estabelecidos os diâmetros médios das gotículas geradas por picos capilares em frequências de vibração forçada de 10 a 800 kHz para diferentes fluidos de trabalho (incluindo água, óleo e cera derretida), e a relação entre os diâmetros médios das gotículas lançadas. dp = 0,34 * 8π / ρf2

Ondas capilares e efeitos de cavitação

A geração de atomização ultrassônica é baseada no efeito de onda capilar e no efeito cavitação. Ao agir na cabeça atomizadora de 20KHz com menor potência, observa-se que há uma estrutura regular semelhante à grade na superfície da cabeça atomizadora, com o mesmo número de picos e cochos por unidade, chamadas ondas capilares. Esta entrada de baixa potência produz perturbação superficial sem ejeção de gotícula real.

Cavitação é um fenômeno microscópico que não pode ser diretamente observado na superfície da cabeça atomizadora a olho nu. Dois tipos diferentes de gotículas foram encontradas através do lapso de tempo da câmera, ou seja, gotículas e listras quase esféricas, com listras com velocidades mais altas, e gotículas quase esféricas com menos velocidade, onde a presença de cavitação pode ser identificada.

A formação de cavidades próximas à superfície atomizadora e no filme líquido e o subsequente colapso dessas cavidades resulta na liberação local de grandes quantidades de energia; assim, em comparação com as baixas velocidades de ejeção observadas no caso da ejeção de gotículas induzida pela propagação de ondas capilares, o efeito cavitação aumenta muito a velocidade de ejeção de gotículas. Ao mesmo tempo, a área de superfície ocupada pelo líquido na ponta da cabeça atomizadora diminui à medida que a frequência do atomizador aumenta, dificultando a captura de ondas capilares na superfície.