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昆山禾创高能聚焦超声波清洗声学系统的有限元分析

[导读]因为超声清洗具有速度快、清洗效率高、对环境 污染小等优点,昆山禾创超声仪器有限公司指出,超声波清洗机已被广泛应用于各行各业。但是由于高能聚焦超声波清洗机的清洗频率较高,整个声学系统的形状复杂,利用传统的解析法对其进行分析有一定的困难

高能聚焦超声波清洗机主要由超声波发生器和高能聚焦声学系统两部分组成。超声波发生器的主要作用是将220V,50Hz的交流电压转换成50 kHz以上的高频电振荡信号。高能聚焦声学系统利用逆压电效应将超声波发生器的电振荡信号转化为同频率的机械振荡信号,并将机械振幅放大"。高能聚焦超声波清洗机主要是利用超声空化实现清洗的。在反应体系中,液体内存在张力弱区,即液体中溶有气体或在尘埃的液固界面上存在气体——气核,在超声波作用下,气核膨胀长大,并被周围的液体蒸汽或气体充满,由于内外压力悬殊使气核塌陷﹑破裂,把集中的声场能量在极短的时间和极小的空间内释放出来,使介质在局部形成几百K到几千K的高温和超过数百个大气压的高压环境,并产生很大的冲击力,同时生成大量的微气泡,它们又形成新的气核,使该循环继续下去,这就是空化作用。要达到稳定的、较强的、满足要求的清洗,超声空化作用的效果至关重要,而要达到较好的超声空化效果,声学系统的性能起着决定性作用。高能聚焦超声波清洗机声学系统包括压电换能器和超声聚能器两部分,在此系统中换能器和聚能器被制成一体,并且设定了较高的工作频率,从而缩短了整个声学系统的尺寸,满足了小型化的要求。同时为了克服由于工作频率高而减弱超声空化效果的缺陷,利用高能聚焦的原理,将聚能器的清洗端面设计得很小,这样有利于声强的提高,从而改善了超声空化的效果。由于聚能器部分为形状复杂的复合型变幅 杆,利用传统的解析法进行分析设计有一定的困难。



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