功率超聲的五個基本作用

(1)線性的交變振動作用,它是由于媒質在一定頻率和聲強的超聲作用下
做受迫振動,而媒質的質點位移、速度、加速度以及應力等分別達到一定數值而
產生的一系列超聲效應。
(2)振幅聲波在媒質中傳播會形成鋸齒形波面的周期性激波,在波面處造
成很大的壓強梯度,因而能產生局部高溫高壓等一系列特殊反應。
(3)振動的非線性會引起相互靠近的伯努利力,由黏度的周期性變化引起
的直流平均黏滯力等等,這些直流力可以說明一些定向作用、滑聚作用等力學效應。
(4)聲空化作用,這是只能在液體媒質中出現的一種重要的基本作用。

在液體中,當超聲強度超過液體的空化閾值時,液體中會產生大量的氣泡。小氣泡
將隨超聲振動而逐漸生長和脹大,然后突然崩潰和分裂,分裂后的氣泡又不斷地
長大和潰滅,這一物理現象稱為聲空化。小氣泡迅速崩潰時在氣泡內產生高溫高
壓,并且由于氣泡周圍的液體高速沖入氣泡而在氣泡附近的液體中產生強烈的局
部激波,也形成了局部的高溫高壓,從而產生了一系列的效應。雖然這只是在局
部范圍內的瞬時作用,但由于波動頻率很高,那么它對整個系統也勢必產生顯著作用。
(5)聲流作用,超聲在液體中傳播時產生有限振幅衰減使液體內從聲源處
開始形成一定的聲壓梯度,導致液體的流動,在高能超聲情況下,當聲壓幅超過
定值時,液體中可以產生一個流體的噴射。此噴流直接離開超聲變幅桿的端面
并在整個流體中形成環流,這便是聲流。聲流是環流與紊流的結合,因此聲流不
僅可明顯提高溫度場的均勻性,而且對顆粒具有微觀的攪拌作用。

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