超声波雾化的形成

时间：2022-03-21

超声波雾化的产生是基于毛细波效应和空化效应的。当以较低功率作用于20KHz 超声波雾化头时，观察到雾化头表面上存在网格状的规则结构，每单位面积具有相同数量的波峰和波谷，称为毛细波。这种低功率输入产生表面干扰而没有实际的液滴喷射。

空化是一个微观层面的现象，不能用肉眼直接在雾化头表面上直接观察。通过相机延时拍摄发现有两种不同类型的液滴，即近球形液滴和条纹，条纹具有更高的速度，并且近球形液滴只有较少速度，其中可以确定空化现象的存在。

在雾化器表面附近和液膜中形成空腔以及随后这些空腔的坍塌导致局部释放大量能量；因此，与在毛细波传播引起的液滴喷射的情况下观察到的低喷射速度相比，空化效应使液滴喷射速度大大增加。同时雾化头尖端上的液体占据的表面积随着雾化器频率的增加而减小，从而难以捕获表面上的毛细波。

液体雾化是在正常方向上受到足够表面扰动的液体薄膜从表面分离，分裂成小水滴的过程，如气相中的薄雾。液体雾化在喷雾干燥、涂膜、喷雾冷却、液体燃料和废物的焚烧和燃烧、细粉的制备、乳液的制备等工业过程中具有重要作用。在这些应用中，大多数都要求液滴具有所需的粒径分布。

与传统的雾化不同，超声波雾化可以更高效，只需要电能传输到压电换能器带动喷嘴进行共振。液滴没有运动部件，只有由所提供的电能产生的机械振动被用来产生液滴。由于不需要额外的能量，超声波雾化可以更好的控制液滴的尺寸分布。

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