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超声波均质的基本内容

2021.5.28

  超声波是指声波频率大于20kHz的机械弹性波,波速一般为1500m/s,波长一般为0.01~10cm。超声波是一种机械振动在媒质中的传播过程,具有聚束、定向、反射和透射等特性,它在媒质中主要产生2种形式的振动即横波和纵波,前者只能在固体中产生,而后者可在固、液、气体中产生。

  超声波与媒质的相互作用机制分为三种:热机制、机械(力学)机制、空化机制。

  热效应(周莉,2009)指超声波在媒质中传播的过程中,其振动能量不断被媒质吸收,并转变为热能,使自身温度升高。声能的吸收引起媒质中整体的加热、边界外的局部加热、空化形成激波时导致波前处的局部加热等。超声波强度愈大,热作用愈强。

  机械作用(周莉,2009)指超声波是一种机械振动能量的传播形式,会在液体中形成有效的流动与搅动,导致介质结构的破坏,液体中的颗粒被粉碎,达到普通低频机械搅动所达不到的效果。超声波的机械作用常被用于击碎、凝集、切割等方面。

  空化作用是指当超声波作用在介质中时,其强度超过了某一空气阀值时,则会产生空化现象。

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