Hovedfaktorene som vil påvirke styrken til ultralydknuseutstyr er ganske enkelt delt inn i ultralydfrekvens, overflatespenning og viskositetskoeffisient for væsken, væsketemperatur og kavitasjonsterskel, som må tas hensyn til. For detaljer, se følgende:

1. Ultralydfrekvens

Jo lavere ultralydfrekvensen er, desto lettere er det å produsere kavitasjon i væsken. Med andre ord, for å forårsake kavitasjon, jo høyere frekvens, desto større lydintensitet kreves. For eksempel, for å generere kavitasjon i vann, er effekten som kreves for ultralydfrekvens ved 400 kHz 10 ganger større enn den ved 10 kHz, det vil si at kavitasjonen avtar med økende frekvens. Generelt er frekvensområdet 20 ~ 40 kHz.

2. Overflatespenning og viskositetskoeffisient for væske

Jo større overflatespenningen til væsken er, desto høyere kavitasjonsintensitet og mindre utsatt for kavitasjon. Væsker med stor viskositetskoeffisient har vanskelig for å produsere kavitasjonsbobler, og tapet i forplantningsprosessen er også stort, så det er heller ikke lett å produsere kavitasjon.

3. Væskens temperatur

Jo høyere væsketemperaturen er, desto gunstigere er det for kavitasjonsdannelse. Men når temperaturen er for høy, øker damptrykket i boblen. Derfor, når boblen er lukket, forsterkes buffereffekten og kavitasjonen svekkes.

 

4. Kavitasjonsterskel

Kavitasjonsterskelen er den lave lydintensiteten eller lydtrykkamplituden som forårsaker kavitasjon i flytende medium. Undertrykk kan bare oppstå når den alternerende lydtrykkamplituden er større enn det statiske trykket. Bare når undertrykket overstiger viskositeten til det flytende mediet, vil kavitasjon oppstå.

Kavitasjonsterskelen varierer med forskjellige flytende medier. For det samme flytende mediet varierer kavitasjonsterskelen med ulik temperatur, trykk, radius for kavitasjonskjernen og gassinnhold. Generelt sett, jo lavere gassinnholdet i det flytende mediet er, desto høyere er kavitasjonsterskelen. Kavitasjonsterskelen er også relatert til viskositeten til det flytende mediet. Jo høyere viskositeten til det flytende mediet er, desto høyere er kavitasjonsterskelen.

Kavitasjonsterskelen er nært knyttet til ultralydfrekvensen. Jo høyere ultralydfrekvens, desto høyere kavitasjonsterskelen. Jo høyere ultralydfrekvens, desto vanskeligere er det å forårsake kavitasjon. For å produsere kavitasjon må vi øke styrken til ultralydknuseutstyret.


Publisert: 20. april 2022