Kādi ir faktori, kas ietekmē ultraskaņas kavitāciju?
Kad ultraskaņas vibrācijas šķidrumā izplatītā skaņas viļņa spiediens sasniedz vienu atmosfēru, ultraskaņas viļņa maksimālais spiediens var sasniegt vakuumu vai negatīvu spiedienu. Tomēr patiesībā nav negatīva spiediena, tāpēc šķidrumā rodas liels spēks, kas šķidruma molekulas ievelk tukšumos. Šis dobums ir ļoti tuvu vakuumam, un tas plīst, kad ultraskaņas spiediens sasniedz maksimālo reverso virzienu. Spēcīga plīsuma radītā ietekme nonāk netīrumos uz objekta virsmas. Šoka viļņa parādību, ko rada neskaitāmu mazu kavitācijas burbuļu plīsums, sauc par "kavitācijas" parādību.
Ultraskaņas kavitācijas stiprums ir saistīts ar akustiskajiem parametriem un šķidruma fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām.
Ultraskaņas intensitāte
Ultraskaņas intensitāte attiecas uz ultraskaņas jaudu uz laukuma vienību, un kavitācijas ģenerēšana ir saistīta ar ultraskaņas intensitāti. Kad palielinās vispārējo šķidrumu ultraskaņas intensitāte, kavitācijas intensitāte palielinās, bet pēc noteiktas vērtības sasniegšanas kavitācijai ir tendence piesātināt. Šajā brīdī, palielinot ultraskaņas intensitāti, atkal radīs lielu skaitu bezjēdzīgu burbuļu, tādējādi palielinot izkliedes vājināšanu un samazinot kavitācijas intensitāti.
Ultraskaņas frekvence
Jo zemāka ir ultraskaņas frekvence, jo vieglāk ir ģenerēt kavitāciju šķidrumā. Tas ir, lai izraisītu kavitāciju, jo lielāka frekvence, jo lielāka ir vajadzīgā skaņas intensitāte. Piemēram, lai radītu kavitāciju ūdenī, ultraskaņas frekvencei nepieciešamā jauda 400 kHz frekvencē ir 10 reizes lielāka nekā 10 kHz frekvencē, norādot, ka kavitācija samazinās, palielinoties frekvencei. Parasti izmantotais frekvences diapazons ir {20-40 KHz.
Šķidrumu virsmas spraiguma un viskozitātes koeficients
Jo lielāks šķidruma virsmas spraigums, jo augstāka ir kavitācijas intensitāte, un jo mazāka ir iespējamība, ka tas ir, lai radītu kavitāciju. Šķidrumus ar augstu viskozitātes koeficientu ir grūti radīt kavitācijas burbuļus, un zaudējumi izplatīšanās laikā ir arī nozīmīgi, tāpēc tie ir arī mazāk pakļauti kavitācijai.
Šķidruma temperatūra
Jo augstāka šķidruma temperatūra, jo labvēlīgāka tā ir kavitācijas radīšanai. Tomēr, kad temperatūra ir pārāk augsta, tvaika spiediens burbu valodā palielinās, tādējādi uzlabojot buferizācijas efektu un vājinot kavitāciju, kad burbuļi aizveras.
