Η τεχνολογία υπερήχων άρχισε να εφαρμόζεται στον ιατρικό τομέα τη δεκαετία του 1950 και του 1960, αλλά στη συνέχεια σημείωσε επίσης μεγάλη πρόοδο. Σήμερα, εκτός από την εφαρμογή στον ιατρικό τομέα, η τεχνολογία υπερήχων έχει ωριμάσει στη βιομηχανία ημιαγωγών, στην οπτική βιομηχανία, στην πετροχημική βιομηχανία και σε άλλες πτυχές, αλλά χρησιμοποιεί κυρίως τα χαρακτηριστικά της καλής κατευθυντικότητας και της ισχυρής ικανότητας διείσδυσης για την εκτέλεση εργασιών καθαρισμού.
Η τεχνολογία υπερήχων έχει γίνει ένα ολοένα και πιο σημαντικό μέσο ενίσχυσης. Εκτός από τις προαναφερθείσες εφαρμογές, έχει επίσης εξαιρετικές δυνατότητες εφαρμογής σε άλλους τομείς που μπορούν να αναπτυχθούν.
Αρχή της υπερηχητικής ενίσχυσης μεταλλουργικής διαδικασίας:
Όπως όλοι γνωρίζουμε, οι «τρεις μεταφορές και μία αντίδραση» στις μεταλλουργικές διεργασίες είναι ο βασικός παράγοντας που επηρεάζει την αποτελεσματικότητα, την ταχύτητα και την χωρητικότητα της διεργασίας και συνοψίζει ολόκληρη τη διαδικασία της μεταλλουργικής και χημικής παραγωγής. Οι λεγόμενες «τρεις μεταφορές» αναφέρονται στη μεταφορά μάζας, τη μεταφορά ορμής και τη μεταφορά θερμότητας, ενώ η «μία αντίδραση» αναφέρεται στη διαδικασία της χημικής αντίδρασης. Ουσιαστικά, ο τρόπος βελτίωσης της μεταλλουργικής διεργασίας θα πρέπει να ξεκινά με τον τρόπο βελτίωσης της αποδοτικότητας και της ταχύτητας των «τριών μεταφορών και μίας αντίδρασης».
Από αυτή την άποψη, η τεχνολογία υπερήχων παίζει σημαντικό ρόλο στην προώθηση της μεταφοράς μάζας, ορμής και θερμότητας, η οποία καθορίζεται κυρίως από τα εγγενή χαρακτηριστικά των υπερήχων. Συνοψίζοντας, η εφαρμογή της τεχνολογίας υπερήχων στη μεταλλουργική διαδικασία θα έχει τα ακόλουθα τρία κύρια αποτελέσματα:
1, φαινόμενο σπηλαίωσης
Το φαινόμενο της σπηλαίωσης αναφέρεται στη δυναμική διαδικασία ανάπτυξης και κατάρρευσης των μικροφυσαλίδων σπηλαίωσης στον πυρήνα αερίου που υπάρχουν στην υγρή φάση (τήγμα, διάλυμα κ.λπ.) όταν η ηχητική πίεση φτάσει σε μια ορισμένη τιμή. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης, ρήξης και εξαφάνισης των μικροφυσαλίδων που δημιουργούνται στην υγρή φάση, εμφανίζονται θερμά σημεία στον μικρό χώρο γύρω από τη μηχανή φυσαλίδων, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ζώνης υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης για την προώθηση της αντίδρασης.
2, Μηχανική επίδραση
Η μηχανική επίδραση είναι η επίδραση που παράγεται από την κίνηση των υπερήχων προς τα εμπρός στο μέσο. Η δόνηση υψηλής συχνότητας και η πίεση ακτινοβολίας των υπερήχων μπορούν να σχηματίσουν αποτελεσματική ανάδευση και ροή, έτσι ώστε η καθοδήγηση του μέσου να μπορεί να εισέλθει στην κατάσταση δόνησης στον χώρο διάδοσής του, έτσι ώστε να επιταχυνθεί η διαδικασία διάχυσης και διάλυσης των ουσιών. Η μηχανική επίδραση σε συνδυασμό με τη δόνηση των φυσαλίδων σπηλαίωσης, τον ισχυρό πίδακα και την τοπική μικρο-πρόσκρουση που δημιουργείται στην στερεά επιφάνεια μπορεί να μειώσει σημαντικά την επιφανειακή τάση και την τριβή του υγρού και να καταστρέψει το οριακό στρώμα της διεπαφής στερεού-υγρού, έτσι ώστε να επιτευχθεί το αποτέλεσμα που δεν μπορεί να επιτευχθεί με τη συνηθισμένη μηχανική ανάδευση χαμηλής συχνότητας.
3, Θερμική επίδραση
Η θερμική επίδραση αναφέρεται στη θερμότητα που απελευθερώνεται ή απορροφάται από το σύστημα κατά τη διαδικασία αλλαγής σε μια ορισμένη θερμοκρασία. Όταν το υπερηχητικό κύμα διαδίδεται στο μέσο, η ενέργειά του απορροφάται συνεχώς από τα σωματίδια του μέσου, έτσι ώστε να μετατραπεί σε θερμική ενέργεια και να προωθηθεί η μεταφορά θερμότητας στη διαδικασία αντίδρασης.
Μέσω της μοναδικής επίδρασης της υπερηχητικής τεχνολογίας, μπορεί αποτελεσματικά να βελτιώσει την αποδοτικότητα και την ταχύτητα «τριών μεταδόσεων και μιας αντίδρασης» στη μεταλλουργική διαδικασία, να βελτιώσει την ορυκτή δραστηριότητα, να μειώσει την ποσότητα των πρώτων υλών και να μειώσει τον χρόνο αντίδρασης, ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της εξοικονόμησης ενέργειας και της μείωσης της κατανάλωσης.
Ώρα δημοσίευσης: 20 Απριλίου 2022