El 1927, quan un fort transductor d'ultrasons immers en líquid emeti cap a la superfície del líquid, hi haurà una capa de boira a la superfície del líquid. La intenció de la boira està relacionada amb la intensitat de l’ona ultrasònica, mentre que la mida de les gotes de boira està relacionada amb la freqüència d’ona ultrasònica i la tensió superficial del líquid. En aquest moment, l’ona superficial es propaga a la superfície del líquid i la longitud d’ona de l’ona superficial també està relacionada amb la freqüència i la tensió superficial de l’ona ultrasònica. S'ha demostrat que el diàmetre de les gotes és lleugerament inferior a la meitat de la longitud d'ona de l'ona superficial, cosa que fa que les persones tendeixin a pensar que les gotes són ejections d'ona superficial al pic. L’atomització d’ultrasons és el procés de formar micro-gotetes de líquid mitjançant l’ús d’energia ultrasònica. Els ultrasons poden atomitzar el líquid de dues maneres:
1. La fina capa líquida de la superfície vibradora excita una ona de gravetat capil·lar sota vibració ultrasònica.
2. El mode d'atomització és el buit de la font d'ultrasons.
Una direcció
Hi ha dues explicacions teòriques del principi de l’atomització d’ultrasons. Són teoria de les ones de xoc micro i teoria de les ones de tensió superficial. D’una banda, la teoria de l’ona de micro-xoc explica que l’efecte de cavitació de l’ecografia en medi líquid condueix a la generació d’ona de micro-xoc i al fenomen d’atomització. La teoria afirma que l'efecte de la cavitació és la causa directa de l'atomització de líquids. A més de la radiació tèrmica i òptica, les altres parts de la cavitació s’esfondren en forma d’ona de micro-xoc. Quan l’ona de micro-xoc arriba a una certa intensitat, provoca atomització de líquids. D’altra banda, la teoria de la tensió superficial sosté que la gota és generada per la inestabilitat de l’ona superficial líquida, que fa que el líquid s’atomiti. Concretament, quan l’ona ultrasònica d’una certa intensitat de so es dirigeix a la interfície gas-líquid a través del líquid, forma una ona de tensió superficial a la interfície perpendicular a l’ona de tensió superficial, un cop l’amplitud de la superfície de vibració assoleix un cert valor, el gotet volarà del pic. La formació de atomització. Aquesta teoria sosté que l'ona de tensió superficial produeix gotetes en el seu pic i que la mida de les gotetes és proporcional a la longitud d'ona. Model de l'ona de tensió superficial i model de l'atomització de l'ona de tensió superficial.
D és diàmetre de gotes; T és coeficient de tensió superficial; P és densitat de líquid; f és velocitat d’ona acústica.
Mode dos
L’atomització de la font, que és una forma habitual d’atomització d’ultrasons, utilitza hòsties piezoelèctriques com a transductors per generar ultrasons a nivell de megahertz. Normalment, el mecanisme de formació de l’atomització de la font és el següent: quan la freqüència d’ona ultrasònica emesa pel transductor d’ultrasons és MHz, la directivitat de l’ona ultrasònica i el seu camp de cavitació és molt bona, de manera que la solució que hi contactarà serà polvoritzada fins a formar-la. "font d'ultrasons". Una mena de
Es produeixen un gran nombre d’aerosols simultàniament amb la generació de fonts d’ultrasons. Entre ells, es pot considerar "font d'ultrasons" com un raig ascendent del camp de cavitació ultrasònic, que té una força de radiació unidireccional i un flux sonor ciclònic simètric. En aquest tipus de camp de cavitació, la distribució de les bombolles de cavitació és molt diferent. Quan l’aigua i altres líquids són cavitats, a causa de l’efecte de la pressió de radiació acústica i l’efecte físic de la força de radiació ultrasònica i la injecció del focus, l’efecte tèrmic concentrat i l’efecte mecànic d’un gran nombre de bombolles de cavitació són més destacats a la part frontal de la font, i la densitat d’energia acústica s’incrementa considerablement al llarg de la direcció d’injecció a causa d’una injecció lliure d’ultrasons i la injecció del focus.
A la font d'ultrasons, el principal mecanisme de la font d'ultrasons és el col·lapse d'un gran nombre de bombolles de cavitació, el flux d'impulsos acústics d'alta temperatura i l'ona de xoc a alta pressió durant l'esclat. També existeixen al mateix temps altres efectes mecànics d’agitació, efectes tèrmics, etc. L'humidificador d'ultrasons dissenyat amb aquest principi s'utilitza sovint com a humidificador d'interior. Pot humectar l’aula d’informàtica i el taller tèxtil de llana per eliminar l’electricitat estàtica de l’equip, desinfectar els interiors amb drogues humanes, fer bellesa facial i donar forma a bonsai, etc.
