在微流体中通过超声波腔化去除表面附着的微型和纳米泡
Zibo Ren1, Peng Xu1, Huan Han1
1State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, and Department of Energy and Power Engineering, Tsinghua University, 100084 Beijing, China.
Ultrasonics sonochemistry
|August 9, 2024
概括
强大的超声波场可以去除表面的微和纳米泡. 在特定的频率下,空洞气泡与表面气泡合并,将它们脱离而没有残留物,使它们易受进一步的空洞化.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 声学 声学 在声学上.
- 表面科学是一门科学.
背景情况:
- 附着在表面的微型和纳米泡对外力具有抗性.
- 了解它们在超声波场下的行为对于各种应用至关重要.
研究的目的:
- 为了研究表面附着的微型和纳米气泡对强超声波场的反应.
- 为了确定超声波在去除这些气泡方面的有效性.
主要方法:
- 在微通道中生成表面附着的微和纳米泡 (220微米接触半径).
- 通过振动的玻璃基板将气泡暴露在超声波中,在一个频率范围 (100 kHz2 MHz).
- 进行化泡迁移的理论分析.
主要成果:
- 在200 kHz以上的频率上没有观察到显著的泡响应.
- 超声波化气泡形成并迁移到100 kHz和200 kHz之间的表面气泡.
- 表面的气泡与化气泡合并,脱离了基板,成为没有残留的自由气体核.
结论:
- 超声波场可以有效地去除表面附着的微型和纳米泡.
- 移除机制涉及与声波辐射力驱动的化气泡合并.
- 这一过程将表面的气泡转化为自由的气体核,并可能启动进一步的空洞化.
