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与声峰超声波一起了解超声凝聚的机理

来源: | 发布日期:2022-05-20

想要使悬浮於媒质中的粒子凝聚和沉淀,在一些工业部门成为一个十分重要的课题。从气体中去除悬浮粒子,目的是想回收粒子或防止空气污染。在化学反应中也有凝聚和沉淀的需求,去取回以悬浮形式存在液体里的固体。过去排除及回收这些粒子的成熟方法,包括过滤器、离心分离器及静电沉淀等方法,一般讲它们的成本高,维持费用大,设备占用面积大。为此,需要一些新的凝聚和沉淀方法,其中较为可取的方法是运用超声能量辐射,可使气体媒质中与液体媒质中的悬浮粒子凝聚和沉淀,从而达到分离的目的。

凝聚


一、超声凝聚的机理
当超声波通过有悬浮粒子的流体介质时,造成悬浮粒子与介质一起振动。但由于大小不同的粒子具有不同的相对振动速度,粒子将会相互碰撞、粘合,使粒子的体积和重量均增大。随后,由于粒子已变大,不能跟随声振动了,只能作无规则的运动。继续碰撞、粘合,粒子更变大而最后沉淀下来。

二、粒子在声场中的振动
声波在悬浮粒子的气体中传播时,由于气体的粘性,使粒子在一定程度上随其振动。其振动幅度决定于粒子的大小、振动频率及介质的粘滞性等。若粒子极小且频率又低,则粒子的振幅与气体振幅相同。随着频率增加,粒子的受迫振幅变小。可以看出,最后将达到粒子固定,气流从其周围流过的状态,至此,大小不同的粒子,会以不同的振幅和不同的相位而振动。

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