染色法测量超声空化场研究(1)

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1、第32卷第1期南京师大学报(自然科学版)Vo1．32No．12009年3月JOURNALOFNANJINGNORMALUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)Mar，2009染色法测量超声空化场研究张涛，张永元，马宏伟，梁召峰，周凤梅4(1．西安科技大学理学院，陕西西安，71054)(2．西安科技大学机械工程学院，陕西西安，710054)(3．深圳职业技术学院电子工程系，广东深圳518055)(4．南京大学声学研究所，江苏南京21093)[摘要】简易、形象地评定声空化强度与分布是功率超声技术应用中的重要技术．本文利用染色法测量侧置换能器清洗水槽中声空化

2、场，通过改变功率，对多种染色载板的染色效果加以比较，给出3种适合不同功率情形使用的染色载板，并提出染色法最佳观测时间和最佳观测方法．同时，研究了变频条件下清洗水槽中的空化分布．结果表明，连续变频下获得均匀的空化场．染色法能形象描述超声清洗设备和声化学反应器中的声空化分布，并且具有简单、直观、经济、可信度高的优点，是一种实际可行的声空化定性评价方法．[关键词】染色法，声空化，超声清洗[中图分类号】0427．4[文献标识码]A[文章编号]1001-4616(2009)01-0039-04ResearchonAcousticCavitationFieldbyaDyeingMethod

3、ZhangTao，ZhangYongyuan，MaHongwei，LiangZhaofeng，ZhouFengmei(1．SchoolofScience，xi’alUniversityofScienceandTechnology，xi’an71054，China)(2．ScholofMechanicalEngineering，xi’anUniversityofScienceandTechnology，xi’an71054，China)(3．DepartmentofElectronicEngineering，ShenzhenPolytechnic，Shenzhen518055，C

4、hina)(4．InstituteofAcoustics，NanjingUniversity，Nanjing210093，China)Abstract：Itisnecessarytoeasilyanddirectlyevaluatetheintensityandthedistributionofacousticcavitationinthepowerultrasoundtechnology．Inthispaper，thecavitationfieldoftheultrasoniccleaningbathwiththetransducerplacedonthesidewallis

5、measuredbyadyeingmethod，andthedistributionsoftheacousticcavitationalestudied．Diferentdyeingpapersaleadoptedinthismeasurement，andthreekindsofpaperssuitablefordyeingalegiven，additionally，thebesttimeandthebestmethodforevaluatingthedyedpapersalegiven．Theresultsshowthatthedyeingmethodisaneasy，vis

6、ualized，economicandexactmethodtoevaluatetheintensitiesanddistributionsoftheacousticcavitationintheultrasoniccleaningdevicesandsonochemicalreactors，and，especially，itisanpracticalmethodtoqualitativelyevaluatetheacousticcavitation．Keywords：dyeingmethod，acousticcavitation，ultrasoniccleaning随着超声学

7、发展，超声技术已经广泛应用于军事、医疗、通信和卫生等行业，如功率超声清洗机械、医疗设备和进行医学治疗(HIFU)等¨，尤其是利用功率超声的声化学技术近几年得到迅猛发展．直接影响高强超声治疗、超声清洗和声化学反应的关键因素是声致空化效应_3J，声空化的强度及空化场分布成为上述超声应用中的重要问题．近几年对声空化的研究更注重于空化微观机制和测量的精确度-4_5]，而对于大、中型超声清洗槽和声化学反应器，宏观的声空化强度和空化场分布与清洗效率’和化学反应速率的关系是研究者最感兴趣的问题．因而要求确