Estudis rellevants creuen que l’atomització d’ultrasons és el procés d’utilitzar energia ultrasònica per fer que el líquid formi gotetes fines en la fase gasosa, és a dir, les ones ultrasòniques es generen a la superfície del líquid vibrador i el pic de vibració compost per amplitud separa i trenca les gotetes de la superfície. A mesura que augmenta la freqüència ultrasònica, les gotetes atomitzades es fan més fines i més fines. Generalment, sota l’acció de la freqüència de vibració d’ultrasons, es poden obtenir gotetes fines. A més, el camp de freqüència d’ultrasons pot eliminar o aprimar la capa límit de la temperatura a prop de la superfície de transferència de calor, promovent així la transferència de calor.
S'utilitzen diferents tipus de processos d'atomització, que es poden classificar segons l'efecte de la transferència d'energia sobre l'atomització de la superfície de la pel·lícula líquida. Processos mecànics o tradicionals d’atomització, com l’atomització de dos fluids, l’atomització de la pressió i l’atomització del disc rotatiu, utilitzen energia mecànica per pressuritzar o augmentar l’energia cinètica d’un líquid de manera que es pugui desglossar en forma de gotetes. Aquests processos requereixen més energia i no tenen control sobre la mida final i la velocitat d’expulsió de les gotes.
Diferent de l’atomització tradicional, pot ser més eficient i només requereix que l’energia elèctrica es transmeti al transductor piezoelèctric per conduir la boquilla per ressonar. Les gotetes no tenen parts mòbils, només les vibracions mecàniques generades per l’energia elèctrica subministrada s’utilitzen per crear les gotetes. Com que no es requereix energia addicional, es pot controlar millor la distribució de la mida de les gotes.
Els diàmetres mitjans de les gotetes generades per pics capil·lars en freqüències de vibració forçades de 10-800 kHz per a diferents líquids de treball (incloent aigua, oli i cera fos) i es va establir la relació entre els diàmetres mitjans de les gotetes jettades. dp=0.34*8π / ρf2
Waves capil·lars i efectes de cavitació
La generació d’atomització d’ultrasons es basa en l’efecte de l’ona capil·lar i l’efecte de la cavitació. Quan actua sobre el cap atomitzador de 20 kHz amb una potència inferior, s’observa que hi ha una estructura regular similar a la xarxa a la superfície del cap atomitzador, amb el mateix nombre de pics i abeuradors per unitat d’àrea, anomenada ones capil·lars. Aquesta entrada de baixa potència produeix pertorbació superficial sense expulsar les gotes reals.
La cavitació és un fenomen microscòpic que no es pot observar directament a la superfície del cap atomitzador amb l’ull nu. Es van trobar dos tipus diferents de gotetes a través de la gota de temps de la càmera, és a dir, gotetes i ratlles properes, amb ratlles amb velocitats més altes i gotetes gairebé esfèriques amb menys velocitat, on es pot identificar la presència de cavitació.
La formació de cavitats a prop de la superfície de l’atomitzador i a la pel·lícula líquida i el posterior col·lapse d’aquestes cavitats dóna lloc a l’alliberament local de grans quantitats d’energia; Així, en comparació amb les baixes velocitats d’expulsió observades en el cas de l’expulsió de gotes induïda per la propagació d’ones capil·lars, l’efecte de cavitació augmenta considerablement la velocitat d’expulsió de les gotes. Al mateix temps, la superfície ocupada pel líquid a la punta del cap atomitzador disminueix a mesura que augmenta la freqüència de l’atomitzador, cosa que dificulta la captura de les ones capil·lars a la superfície.
