Да ли ултразвучна небулизација функционише?

Релевантне студије верују да је ултразвучна атомизација процес коришћења ултразвучне енергије да би течност формирала фине капљице у гасној фази, односно, ултразвучни таласи се генеришу на површини вибрирајуће течности, а врх вибрације састављен од амплитуде раздваја и разбија капљице са површине. Како се ултразвучна фреквенција повећава, атомизоване капљице постају тање и финије. Генерално, под дејством фреквенције ултразвучне вибрације, могу се добити фине капљице. Поред тога, ултразвучно фреквенцијско поље може елиминисати или истањити температурни гранични слој у близини површине преноса топлоте, чиме се промовише пренос топлоте.

Користе се различити типови процеса атомизације, који се могу класификовати према ефекту преноса енергије на атомизацију површине филма течности. Механички или традиционални процеси атомизације, као што су два смањују атомизацију течности, атомизацију под притиском и атомизацију ротационог диска, користе механичку енергију за стварање притиска или повећање кинетичке енергије течности тако да се може разградити у облику капљица. Ови процеси захтевају више енергије и немају контролу над коначном величином и брзином избацивања капљица.

За разлику од традиционалне атомизације, она може бити ефикаснија и захтева само да се електрична енергија пренесе на пиезоелектрични претварач да би млазница резонирала. Капљице немају покретне делове, за стварање капљица се користе само механичке вибрације које ствара доведена електрична енергија. Пошто није потребна додатна енергија, дистрибуција величине капљица се може боље контролисати.

The average diameters of droplets generated by capillary peaks at forced vibration frequencies of 10–800 kHz for different working fluids (including water, oil, and molten wax), and the relationship between the average diameters of jetted droplets was established. dp = 0.348π / ρf2

Капиларни таласи и ефекти кавитације

Генерисање ултразвучне атомизације заснива се на ефекту капиларног таласа и ефекту кавитације. Када се делује на распршивачку главу од 20КХз са мањом снагом, примећује се да на површини главе за распршивање постоји решеткаста редукована структура, са истим бројем врхова и падова по јединици површине, који се називају капиларни таласи. Овај улаз мале снаге производи површинске поремећаје без стварног избацивања капљица.

Кавитација је микроскопски феномен који се не може директно посматрати на површини главе за распршивање голим оком. Два различита типа капљица су пронађена кроз временско смањење камере, наиме сферичне капљице и пруге близу редукције, са пругама које имају веће брзине, и скоро редуциране сферне капљице које имају мању брзину, где се може идентификовати присуство кавитације.

Формирање шупљина у близини површине распршивача иу течном филму и каснији колапс ових шупљина резултира локалним ослобађањем велике количине енергије; тако, у поређењу са малим брзинама избацивања уоченим у случају избацивања капљица изазваног ширењем капиларног таласа, ефекат кавитације у великој мери повећава брзину избацивања капљице. Истовремено, површина коју заузима течност на врху главе за распршивање опада како се фреквенција распршивача повећава, што отежава хватање капиларних таласа на површини.