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1、超声波清洗噪声的研究129文章编号:1006-1355(2007)04-0129-03超声波清洗噪声的研究曾华,史天录(五邑大学机电系,广东江门529020)摘要:通过对超声波清洗中空化现象的研究,分析了空化噪声产生的原因和影响因素,提出一些减小空化噪声对环境影响的方法。关键词:声学;超声波清洗;空化;空化噪声中图分类号:O426文献标识码:AInvestigationonNoiseofUltrasonicWaveCleaningZENGHua,SHITian2lu(Dept.ofMechatronics,WuyiUniver
2、sity,JiangmenGuangdong529020,China)Abstract:Throughaninvestigationofcavitationofultrasonicwavecleaning,thecauseofcavitationnoiseanditseffectfactorsareanalysed,andsomeadvicestoreducetheinfluenceofcavitationnoisetoenvironmentareproposed.Keywords:acoustics;ultrasonicwa
3、vecleaning;cavitation;cavitationnoise超声波清洗设备已经广泛得到使用。超声波清久之,他的听力就会明显下降;人们如果短时间内受洗是一种环保的洗涤方式,超声空化在固体和液体到100～125dB噪声的影响,耳朵会暂时变聋;如果界面所产生的高速微冲流能够除去或削弱边界污受到150dB以上噪声的短暂冲击,耳朵会永远失去层,增加搅拌作用,加速可溶性污物的溶解,强化化听力。在当今提倡以人为本的社会里,如此大的噪学清洗剂的清洗作用,这样就能减少化学清洗剂的声问题是必须加以解决的。用量,甚至可以不用化学清洗剂
4、。其缺点是噪声很2理论分析大,大约有85dB以上,身处其中的人自是非常难受的。这就带来了一种污染:噪声污染。在消除一种所谓超声空化,是指液体在超声波作用下产生污染的同时带来另一种污染,其环保的称号名不符大量的非稳态的微小气泡和空泡(直径约50～实。500μm),这些气泡和空泡随超声波的振动反复进行这种噪声是超声空化带来的,叫做空化噪声。生成、迅速变大、溃灭闭合的循环过程。溃灭闭合时只要利用空化效应来清洗,则空化噪声基本上是不会产生压强高达几百乃至几千帕的微激波,因剧烈可避免的,它一定伴随着空化效应的发生而产生。碰撞导致突然爆裂
5、,使气泡周围产生上千个大气压,为了降低空化噪声,就需要对空化噪声产生的原理从而对附近的固壁面发生空蚀,同时辐射出强烈的进行研究,从而在不影响空化清洗能力的前提下,找空化噪声,这种现象叫空化现象。出一些降低空化噪声对环境影响程度的方法。目前对空化现象的研究较多。按研究对象来说,由单空泡研究到多空泡研究;由初期的大空泡溃1空化噪声的危害灭研究,到小空泡溃灭研究。我国的研究人员还提出了双空泡研究的方式等。很多科学家提出了在不吴迎春等在《超声清洗空化噪声对大白鼠学习同情况下空泡的运动方程和声辐射公式,而以单空记忆影响的研究》一文中的研
6、究发现,空化噪声不泡研究最为重视。单空泡噪声一般仅考虑它的体积但污染环境,而且对长期处于这种工作环境中的工脉动辐射的噪声。声辐射的基本公式为作人员会引起健康状况的下降、工作能力的降低等。ρRr-R2r-R众所周知,当噪声达到一定强度就会对人的听p(r,t)=RR¨t-+2RÛt-rC∞C∞觉器官产生伤害,进而使听力下降。研究结果表明,(1)一个人每天如果受到80dB以上噪声的影响,久而式中r%离单气泡中心的距离;收稿日期:2006211210t%气泡溃灭时开始后持续的时间;作者简介:曾华(1977-),男,湖南人,在读硕士生,
7、研究方向是机械设计及自动化。p(r,t)%距r远的点t时刻的声压值;©1994-2011ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net2007年8月噪声与振动控制第4期ρ%液体的密度;低,就有更多的分频谐波能够听得见,从而噪声就越R%气泡的半径;大。C∞%无穷远处的声速值。3降噪举措由(1)式可以得出在典型的空泡溃灭辐射中的声压与时间间的函数关系如图1所示,通过Fourier根据以上的理论分析结合实际经验,可
8、以得出变换得到的谱函数如图2所示。一些降低空化噪声对环境影响的措施。每一个因素都有其自身的作用,但它们之间又互相影响,综合考虑才能真正解决问题。3.1提高超声频率图3、图4就是在超声波频率不同,其他情况都相同时的空化噪声谱。图1单空泡溃灭声压的变化从图1可以看出空化噪声主要是
