Studiile relevante consideră că atomizarea cu ultrasunete este procesul de utilizare a energiei cu ultrasunete pentru a face ca picăturile lichide fine în faza gazoasă, adică undele ultrasonice sunt generate pe suprafața lichidului vibrant, iar vârful de vibrație compus din amplitudine se separă și rupe picăturile de suprafață. Pe măsură ce frecvența ultrasonică crește, picăturile atomizate devin mai subțiri și mai fine. În general, sub acțiunea frecvenței de vibrație cu ultrasunete, se pot obține picături fine. În plus, câmpul de frecvență cu ultrasunete poate elimina sau subția stratul de limitare a temperaturii în apropierea suprafeței de transfer de căldură, promovând astfel transferul de căldură.
Sunt utilizate diferite tipuri de procese de atomizare, care pot fi clasificate în funcție de efectul transferului de energie asupra atomizării suprafeței filmului lichid. Procesele de atomizare mecanice sau tradiționale, cum ar fi atomizarea cu două fluide, atomizarea presiunii și atomizarea discului rotativ, utilizează energie mecanică pentru a presuriza sau crește energia cinetică a unui lichid, astfel încât să poată fi defalcat sub formă de picături. Aceste procese necesită mai multă energie și nu au control asupra mărimii finale și a vitezei de ejecție a picăturilor.
Diferentă de atomizarea tradițională, poate fi mai eficientă și necesită doar transmiterea energiei electrice către traductorul piezoelectric pentru a conduce duza să rezoneze. Picăturile nu au piese mobile, doar vibrațiile mecanice generate de energia electrică furnizată sunt utilizate pentru a crea picăturile. Deoarece nu este necesară o energie suplimentară, distribuția mărimii picăturii poate fi mai bine controlată.
Diametrele medii ale picăturilor generate de vârfurile capilare la frecvențele de vibrații forțate de 10–800 kHz pentru diferite fluide de lucru (inclusiv apă, ulei și ceară topită) și relația dintre diametrele medii ale picăturilor cu jete. dp=0.34*8π / ρf2
Valuri capilare și efecte de cavitație
Generarea atomizării cu ultrasunete se bazează pe efectul de undă capilară și efectul cavitației. Atunci când acționați pe capul atomizant de 20kHz cu o putere mai mică, se observă că există o structură obișnuită asemănătoare grilei pe suprafața capului atomizant, cu același număr de vârfuri și jgheaburi pe unitatea de unitate, numite valuri capilare. Această intrare de putere redusă produce perturbarea suprafeței fără ejectarea reală a picăturilor.
Cavitația este un fenomen microscopic care nu poate fi observat direct pe suprafața capului atomizant cu ochiul liber. Două tipuri diferite de picături au fost găsite prin intervalul de timp al camerei, și anume picături și dungi aproape-sferice, cu dungi având viteze mai mari și picături aproape sferice cu o viteză mai mică, unde poate fi identificată prezența cavitației.
Formarea cavităților în apropierea suprafeței atomizatorului și în filmul lichid și prăbușirea ulterioară a acestor cavități are ca rezultat eliberarea locală a unor cantități mari de energie; Astfel, în comparație cu viteza scăzută de ejecție observată în cazul ejectării picăturilor induse de propagarea undelor capilare, efectul de cavitație crește mult viteza de ejecție a picăturilor. În același timp, suprafața ocupată de lichid pe vârful capului atomizant scade pe măsură ce frecvența atomizantului crește, ceea ce face dificilă captarea undelor capilare pe suprafață.
