ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кварц из "Ультразвук в химических и электрохимических процессах машиностроения" А — амплитуда звуковых колебаний в см. [c.7] Одним из важных для практических целей явлений, наблюдающихся в жидкости при определенной интенсивности колебаний, является кавитация Природа ее такова. При распространении ультразвуковых колебаний в жидкости в последней возникают чередующиеся сжатия и разрежения с частотой проходящих колебаний в момент разрежения происходят местные разрывы жидкости и образуются полости (пузырьки), заполняющиеся в какой-то степени парами жидкости и растворенными в ней газами (воздух и др.) в момент сжатия пузырьки захлопываются, что сопровождается сильными гидравлическими ударами местные ударные давления при этом часто превышают 1000 атм. [c.7] Имеются предположения, что возникновение и исчезновение пузырьков сопровождается местным появлением электрических разрядов, так как стенки пузырьков заряжаются отрицательно, а капельки в них — положительно. Полагают, что электрические явления, сопутствующие кавитации, — одна из причин химического действия ультразвука. [c.7] От латинского каверна — полость. [c.7] С повышением температуры жидкости увеличивается давление паров и газов, заполняюш.их кавитационный пузырек, и ослабляется сила ударов при его смыкании. Наряду с этим уменьшается растворимость газов в жидкости, в связи с чем возрастает количество зарождающихся кавитационньих пузырьков, а следовательно, увеличивается количество ударов в единицу времени. [c.8] В диапазоне высоких ультразвуковых частот колебания распространяются в виде узких ограниченных пучков. Эта направленность ультразвука может быть причиной звуковых теней, которые препятствуют получению равномерной обработки всей поверхности деталей сложной формы. Это также является одной из причин предпочтительного применения низких ультразвуковые частот в ряде процессов и, в частности, при обезжиривании деталей средних и крупных размеров. [c.8] Необходимо отметить, что в настоящее время еще не накопилось достаточно экспериментальных данных о механизме воздействия ультразвука на различные химические процессы. Однако уже можно высказать некоторые предположения, объясняющие химическое действие ультразвука. Согласно им, влияние ультразвука связано в первую очередь с кавитационными явлениями и чрезвычайно интенсивным Перем-е1шиванием, а также. активацией молекул в результате кавитации и возникновения мгновенно меняющихся перепадов темпе ратур и давлений. Известную роль играют электрические явления, возникающие npiH кавитации. В то же время установлено, что влияние ультразвука часто наблюдается и в отсутствие кавитации. [c.8] Кроме указанного влияния, ульт(раз вук оказывает значительное диснергирующее, коагулирующее и дегазирующее действ ие. Он влияет также на раствори Мость металлов в ки слотах и щелочах и на многие другие гетерогенные, а также диффузионные процессы. [c.8] Ультразвуковое поле, оказывая на электролит сильнейшее перемешивающее действие, качественно отличное от обычного механического перемешивания, значительно уменьшает градиент концентрации ионов в прикатодном слое, влияя тем самым на поляризацию электродов, и в большей степени увеличивает предельный ток диффузии при электролизе. [c.8] Ультразвук в настоящее время наиболее часто применяется для интенсификации обезжиривания и улучшения качества очистки изделий. [c.10] При ультразвуковой очистке важнейшую роль играет кавитация. Ее воздействие обусловливается не только разрушающей силой ударной волны, возникающей при захлопывании кавитационных пузырьков, но и интенсивными колебаниями незахлопываю-щихся пузырьков, проникающих в зазоры и щели между поверхностью очищаемой детали и загрязнениями. [c.10] Механизм ультразвукового разрушения загрязнений поверхности исследовался с помощью скоростной киносъемки ультразвуковой очистки (скорость 500—4000 кадров в секунду) [2]. При этом удалось наблюдать на экране возникновение и рост кавитационных пузырыков и движение пузырьков, ранее существовавших в жидкости. [c.10] Интенсивное ультразвуковое поле вызывает образование в жидкости системы гидродинамических потоков, увлекающих за собой с постоянной скоростью пузырьки. [c.10] Встречающиеся на пути пузырька неровности рельефа поверхности, созданные загрязнениями, искажают движение потока. [c.10] Растворимость газа в жидкости существенным образом сказывается на изменении концентрации газа в пузырьке. [c.11] С повышением растворимости газа повышается его концентрация в жидкости и, следовательно, давление газа, диффундирующего внутрь кавитационного пузырька, что снижает интенсивность захлояьшания последнего. [c.11] Количество газа, растворившегося в жидкости, зависит и от скорости продувания газа, так как ультразвук одновременно оказывает обезгаживающее действие. [c.11] При пропускании небольших количеств азота и кислорода через четыреххлористый углерод с небольшой скоростью (130 л/час) образуется много кавитационных пузырьков, но так как эти газы растворяются в четыреххлористом углероде слабо, то давление внутри пузырьков возрастает незначительно и практически не изменяет интенсивность их захлопывания. [c.11] Повышение скорости продувания азота и кислорода увеличивает число кавитационных пузырьков и давление газа внутри них,, в результате чего ударная волна при захлопывании ослабляется. [c.12] Вернуться к основной статье