Які фактори впливають на ультразвукову кавітацію?
Коли тиск звукової хвилі, що поширюється ультразвуковою вібрацією в рідині, досягає однієї атмосфери, піковий тиск ультразвукової хвилі може досягати вакууму або негативного тиску. Однак насправді негативного тиску не є, тому велика сила генерується в рідині, яка тягне молекули рідини у порожнечі. Ця порожнина дуже близька до вакууму, і вона розривається, коли ультразвуковий тиск досягає свого максимального зворотного напрямку. Сильний вплив, що генерується розривом, потрапляє на бруд на поверхні об'єкта. Явище ударної хвилі, що утворюється шляхом розриву незліченних малих пухирців кавітації, називається явищем "кавітації".
Сила ультразвукової кавітації пов'язана з акустичними параметрами та фізичними та хімічними властивостями рідини.
Ультразвукова інтенсивність
Ультразвукова інтенсивність відноситься до ультразвукової потужності на одиницю області, а генерація кавітації пов'язана з ультразвуковою інтенсивністю. Коли ультразвукова інтенсивність загальних рідин збільшується, інтенсивність кавітації збільшується, але після досягнення певного значення кавітація має тенденцію до насичення. У цей момент збільшення ультразвукової інтенсивності знову призведе до великої кількості марних бульбашок, тим самим збільшуючи ослаблення розсіювання та зниження інтенсивності кавітації.
Ультразвукова частота
Чим нижча ультразвукова частота, тим легше генерувати кавітацію в рідині. Тобто, щоб викликати кавітацію, чим вище частота, тим більша необхідна інтенсивність звуку. Наприклад, для генерування кавітації у воді потужність, необхідна для ультразвукової частоти при 400 кГц, в 10 разів більша, ніж у 10 кГц, що вказує на те, що кавітація зменшується зі збільшенням частоти. Загальноприйнятий діапазон частот 20-40 кГц.
Поверхневий натяг та коефіцієнт в'язкості рідин
Чим більший поверхневий натяг рідини, тим вище інтенсивність кавітації і тим менше ймовірність генерування кавітації. Рідинам з високими коефіцієнтами в'язкості важко генерувати кавітаційні бульбашки, а втрати під час розповсюдження також є значущими, тому вони також менш схильні до кавітації.
Температура рідини
Чим більша температура рідини, тим сприятливіша для генерації кавітації. Однак, коли температура занадто висока, тиск пари в бульбашках збільшується, тим самим посилюючи буферний ефект і ослаблення кавітації, коли бульбашки закриваються.
