Кавитация

1. Одним из основных существенных вторичных эффектов возникающих в жидкости является кавитация. Кавитация – это образование ряда местных разрывов в жидкости возникающих под действием растягивающих усилий называемых звуковой волной в период фазы разряжения.

Таким образом это явление сопровождается образованием мелких пузырьков с газом или паром. При захлопывании кавитационных пузырьков возникает мощная ударная волна с большой амплитудой давления что мгновенное значение давления в этой ударной волне достигает нескольких сотен и даже тысяч атмосфер. Очевидно, что такая ударная волна может вызвать механические повреждения твердых поверхностей (образуются раковины, трещины).

Существует ряд формул позволяющих определить максимальное давление в жидкости на определенном расстоянии от центра пузырьков.

Р₀- начальное гидростатическое давление в жидкости

R₀, R- начальные и конечные радиусы пузырьков газа

Большое влияние на протекание кавитации оказывает вязкость жидкости.

Наиболее интенсивна кавитация развивается на границе раздела сред, с различными удельными акустическими сопротивлениями

Источники ультразвука

Упругие колебания звукового и ультразвукового диапазона частот получают с помощью специальных установок – преобразователей. Преобразователь состоят из двух частей

1. Излучателя упругих колебаний

2. Устройство для их возбуждения

Источники ультразвуковых колебаний – следующие типы преобразователей:

1. Электромеханические

_{а) электромагнитные}

_{б) электродинамические}

_{в) магнитострикционные}

_{г) пьезоэлектрические}

2. _{Аэродинамические}

3. _{Гидромеханические}

4. _{Механические}

_{Выбор источника зависит:}

1. _{Мощности необходимых колебаний}

2. _{Технических и конструктивных показателей}

3. _{Частоты требуемых колебаний.}

_{Различные источники ультразвука позволяют получать частоты:}

1. _{Механические 0-10}² _Гц

2. _{Электромагнитные 10}² _-10⁴ _Гц

3. _{Аэродинамические 10}³ _-10⁵ _Гц

4. _{Гидродинамические 10}³ _-10⁴ _Гц

5. _{Магнитострикционные 10}² _-10⁵ _Гц

6. _{Пьезоэлектрические >10}⁶ _Гц

_{Наибольшее распространение имеют электромеханические преобразователи. Эти преобразователи состоят из двух частей}

1. Генератора- который вырабатывает переменный электроток требуемой частоты

2. Излучателя который преобразует полученную от генератора электроэнергию в механические колебания и передаёт их в соприкасающуюся с ними среду.

Использование ультразвука

Пищевые продукты представляют собой не однородные гетерогенные среды в силу чего воздействие на них ультразвуком сложно и многообразно. Ультразвук используется:

1. для эмульгирования и диспергирования жидкости

2. Для фильтрации

3. Для обработки неоднородных газовых систем

4. Сушки

5. Различных диффузионных и массообменных процессов

для мойки стеклянной тары

59