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超声波-脱气

作者: admin 时间:2019-05-24 来源:未知
摘要:超声波-脱气 在超声波清洗或漂洗过程中使用液体之前对其进行脱气的重要性是非常常见的,但是气体的来源以及如何去除液体的细节还不太为人所知。将详细描述气体的来源,为什么...

  超声波-脱气

 

  在超声波清洗或漂洗过程中使用液体之前对其进行“脱气”的重要性是非常常见的,但是气体的来源以及如何去除液体的细节还不太为人所知。将详细描述气体的来源,为什么它会阻止有效的超声波空化和内爆,最重要的是,如何消除它。

 

  在关于超声波空化和内爆,有人解释说,超声波产生的空化气泡的爆炸是超声波清洗过程的核心。形成但不剧烈内爆的空化气泡对整个清洁过程贡献相对较小。为了以理想的方式内爆,在声波的稀疏(负压相)期间形成的空化气泡应该是空隙。虽然这并不完全正确,但我们认为空化气泡中的空隙是由周围负压支持的真空。当空化气泡受到声波的压缩(正压力相)的影响时,周围的压力,气泡周围的液体的表面张力和空化气泡内的负压都会导致其剧烈的坍塌。如果缺少这些因素中的任何一个,则空化气泡的内爆将不会发生或将发生,但效果会显着降低。

 

  什么气?-

 

  大多数液体包括水和水基液体至少含有一些溶解气体。这方面的一个例子就是当您在装有苏打水或任何碳酸液体的瓶子上松开顶部时看到的效果(是的,啤酒和香槟也是如此!)。在松开顶部并释放瓶中所含的压力之前,由于瓶中的压力,气体(在这种情况下为二氧化碳)仍然溶解在液体中。一旦顶部打开并释放所包含的压力从而降低对大气压力的压力,则气体可自由地从溶液中排出。类似地,水管中的压力水含有通过水管内的压力保持溶解的气体。当您打开水龙头并抽出水时,溶解的气体开始膨胀,因为大气压力不足以使其溶解。这就是为什么倒在厨房柜台上的一杯水会产生很少的气泡,这些气泡会附着在玻璃的两侧。

 

  为什么?-

 

  随着空化气泡开始形成,周围液体中的气体开始扩散到所产生的空隙或较低压力区域中。随着气泡的增长,气泡内的压力继续变得越来越大,这加速了气体释放到气泡中的过程。随着气泡的增长,其表面积(空隙和周围液体之间的界面)也增加。增加的压差和增加的表面积的组合有助于先前溶解在周围液体中的气体扩散到空化气泡中。溶解在液体中的更多气体将导致更多的气体在其生长期间扩散到空化气泡中。

 

  当泡沫破裂的时候,任何在其生长过程中扩散到泡沫中的气体都会重新回到周围的液体中。该过程非常类似于首先导致气体扩散到气泡中的过程,尽管沿另一个方向流动。然而,有一个显着的区别。在气泡生长的情况下,表面积的增加(其增加了气体的扩散速率)先于气泡的减压,因为减压是气泡生长的结果。当气泡坍塌时,其表面积的减小会减缓气泡从气泡中扩散的速度,这会降低气泡内压力的增加。泡沫尺寸的减小会导致压力增加。结果是,任何扩散到空化气泡中的气体在气泡最终内爆之前不能完全逸回到液体中。残留在气泡中的任何气体都起到缓冲内爆强度的作用。这有点像拿着充满空气的气球并试图用手塌陷。

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