超音波破砕装置の強度に影響を与える主な要因は、超音波周波数、液体の表面張力と粘性係数、液体温度、キャビテーション閾値に簡単に分けられ、注意が必要です。詳細については、以下を参照してください。

1.超音波周波数

超音波周波数が低いほど、液体中にキャビテーションが発生しやすくなります。つまり、キャビテーションを発生させるには、周波数が高くなるほど、より大きな音の強度が必要になります。たとえば、水中でキャビテーションを発生させるには、400kHz の超音波周波数に必要な電力は 10kHz の場合の 10 倍です。つまり、周波数の増加とともにキャビテーションは減少します。一般に、周波数範囲は 20 ～ 40KHz です。

2. 液体の表面張力と粘性係数

液体の表面張力が大きいほど、キャビテーションの強度が大きくなり、キャビテーションが発生しにくくなります。粘性係数が大きい液体はキャビテーション気泡が発生しにくく、伝播過程での損失も大きいため、キャビテーションも発生しにくいです。

3. 液体の温度

液温が高いほどキャビテーションが発生しやすくなります。しかし、温度が高すぎると、気泡内の蒸気圧が増加します。したがって、気泡が閉じると緩衝効果が高まり、キャビテーションが弱まる。

4. キャビテーション閾値

キャビテーション閾値は、液体媒体中でキャビテーションを引き起こす低い音の強度または音圧振幅です。負圧は、交流音圧振幅が静圧より大きい場合にのみ発生します。負圧が液体媒体の粘度を超えた場合にのみ、キャビテーションが発生します。

キャビテーションの閾値は液体媒体によって異なります。同じ液体媒体の場合、キャビテーションのしきい値は、温度、圧力、キャビテーション コアの半径、ガス含有量によって異なります。一般に、液体媒体のガス含有量が低いほど、キャビテーションの閾値は高くなります。キャビテーションの閾値は液体媒体の粘度にも関係します。液体媒体の粘度が高くなるほど、キャビテーションの閾値は高くなります。

キャビテーションの閾値は超音波の周波数と密接に関係しています。超音波の周波数が高くなるほど、キャビテーションの閾値も高くなります。超音波の周波数が高くなるほど、キャビテーションが発生しにくくなります。キャビテーションを発生させるためには、超音波破砕装置の強度を高める必要があります。