Estudos relevantes acreditam que a atomização ultrassônica é o processo de uso de energia ultrassônica para fazer com que as gotículas finas na fase gasosa, ou seja, ondas ultrassônicas são geradas na superfície do líquido vibratório, e o pico de vibração composto de amplitude separa e quebra as gotículas das superfície. À medida que a frequência ultrassônica aumenta, as gotículas atomizadas se tornam mais finas e mais finas. Geralmente, sob a ação da frequência de vibração ultrassônica, gotículas finas podem ser obtidas. Além disso, o campo de frequência ultrassônica pode eliminar ou afinar a camada limite de temperatura perto da superfície de transferência de calor, promovendo assim a transferência de calor.
São utilizados diferentes tipos de processos de atomização, que podem ser classificados de acordo com o efeito da transferência de energia na atomização da superfície do filme líquido. Processos de atomização mecânica ou tradicional, como atomização de dois fluidos, atomização por pressão e atomização do disco rotativo, use energia mecânica para pressurizar ou aumentar a energia cinética de um líquido para que possa ser quebrada na forma de gotículas. Esses processos requerem mais energia e não têm controle sobre o tamanho final e a velocidade de ejeção das gotículas.
Diferente da atomização tradicional, pode ser mais eficiente e exige que a energia elétrica seja transmitida ao transdutor piezoelétrico para acionar o bico a ressoar. As gotículas não possuem peças móveis, apenas as vibrações mecânicas geradas pela energia elétrica fornecidas são usadas para criar as gotículas. Como nenhuma energia adicional é necessária, a distribuição do tamanho das gotículas pode ser melhor controlada.
Os diâmetros médios de gotículas gerados pelos picos capilares em frequências de vibração forçadas de 10 a 800 kHz para diferentes fluidos de trabalho (incluindo água, óleo e cera fundida) e a relação entre os diâmetros médios de gotículas a jato foi estabelecida. dp=0.34*8π / ρf2
Ondas capilares e efeitos de cavitação
A geração de atomização ultrassônica é baseada no efeito da onda capilar e no efeito de cavitação. Ao agir na cabeça atomizadora de 20kHz com menor potência, observa-se que existe uma estrutura regular semelhante à grade na superfície da cabeça atomizadora, com o mesmo número de picos e valas por unidade de área, chamadas ondas capilares. Essa entrada de baixa potência produz perturbações na superfície sem ejeção real de gotículas.
A cavitação é um fenômeno microscópico que não pode ser observado diretamente na superfície da cabeça atomizadora a olho nu. Dois tipos diferentes de gotículas foram encontrados através do lapso do tempo da câmera, a saber, gotículas e estrias quase esféricas, com estrias com velocidades mais altas e gotículas quase esféricas com menos velocidade, onde a presença de cavitação pode ser identificada.
A formação de cavidades próximas à superfície do atomizador e no filme líquido e o subsequente colapso dessas cavidades resultam na liberação local de grandes quantidades de energia; Assim, em comparação com as baixas velocidades de ejeção observadas no caso de ejeção de gotículas induzidas pela propagação da onda capilar, o efeito da cavitação aumenta muito a velocidade de ejeção de gotículas. Ao mesmo tempo, a área da superfície ocupada pelo líquido na ponta da cabeça atomizadora diminui à medida que a frequência do atomizador aumenta, dificultando a captura de ondas capilares na superfície.
