空化作用
超声波清洗器
超声波清洗器一、概述超声波清洗器采用超声波清洗的原理，可以达到物件全面洁净的清洗效果，特别对深孔，盲孔，凹凸槽清洗是最理想的设备，不影响任何物件的材质及精度。
同时在生化，物理，化学，医学，科研及大专院校的实验中可作提取，脱气，混匀，细胞粉碎之用。
二、原理超声波清洗器是利用超声波发生器所发出的交频讯号，通过换能器转换成了交频机械振荡而传播到介质——清洗液中，强力的超声波在清洗液中以疏密相间的形式向被洗物件辐射。
产生“空化”现象，即在清洗液中“气泡”形式，产生破裂现象。
当“空化”在达到被洗物体表面破裂的瞬间，产生远超过1000个大气压力的冲击力，致使物体的面、孔、隙中的污垢被分散、破裂及剥落，使物体达到净化清洁。
主要适用于商业、轻工、大专院校、科研用小批量的清洗、脱气、混匀、提取、细胞粉碎之用。
三、主要性能及特点1、附设溶液加热自动装置，温控范围：室温2、附设超声清洗定时装置，1~60分钟内任意设定。
3、超声波频率有四种，可任选一种。
四、适用范围及作用超声波清洗仪器广泛应用于电子器件、半导体硅片、电路板、电镀件、光学镜片、音频磁头、涤纶过滤芯、化纤喷丝头、喷丝板、打印机喷墨头、乳胶模具、磁性材料、医疗器械、手术器械、玻璃器皿、照相器械、通讯器械、消防面具、不锈钢制品、金银首饰、钟表零件、眼镜零件、缝纫机零件、精密机械零件、液压件、气动件、五金工具、三通阀、轴承、轴瓦、油嘴、油泵、化油器、喷油嘴、缸头、缸盖、缸体、机车零配件的清洗、除油、除锈、除碳及表面处理，特别对深孔、盲孔、凹凸槽的清洗是最理想的设备。
目前市面上流行的有很多品牌的超深波清洗器，其中较为出名的有济宁天华超声电子仪器生产的TH系列，昆山生产的苏美KQ系列，另外还有一些其它厂家产品，如BEST,AOYUE,GODAK,HF等，有带数码显示(设定温度，时间)，全美国进口钢结构的，用于清洁各种工业用电子元件，眼镜，玩具，珠宝，戒指。
五、超声波清洗器常见问题超声波清洗器常见问题如下;1、什么是“空化作用”？“空化作用”是数以百万计微小气泡（或空穴）在液体中迅速形成并爆裂的现象。
第5章 空化与空蚀
当外压强降低时，空泡的半径只有缓慢的增加，而当达 到M点后，在压强不再降低的情况下，空泡半径反而急速地膨 胀，这就是空化的初生。因此。M点可认为是发生空化的临界 点。将临界点相应的压强及空泡半径称为临界压强pe。及临 界空泡半径Re。
3、球形空泡的稳定性 如果扰动幅值随时间是衰减的，则空泡运动是稳定的， 与此相反，如果扰动幅值随时间增长，则空泡运动是不稳定 的。 从定性上来看，表面张力并不影响空泡的稳定性。由此 可以认为，在球形空泡的压缩过程中，只有当空泡尺度足够 大时其运动才是稳定的；而当空泡尺度被压缩至足够小后， 其扰动幅值将快速增长，从而导致空泡运动失稳。
（3） 间隙空蚀。它是指水流通过狭窄间隙或绕过固体 凹凸表面时，由于流速局部升高引起局部压力降低形成的空 蚀。常发生在水轮机的某些局部位置，例如轴流式叶片外缘 端面与转轮室内壁间隙，导叶立面和端面间隙；混流式转轮 和上下冠止漏环间隙；冲击式的针阀和喷嘴口等处。间隙空 蚀的破坏范围一般较小。
（4） 其他局部脱流引起的空蚀。在水轮机导叶叶型头 部和尾部，导叶体端部与轴经接合处的凸肩后面、限位销后 面、尾水管补气架后面等部位，由于表面粗糙或已空蚀部位 的恶性发展，都会引起局部脱流而发生空蚀。
3、空泡的溃灭 空泡在溃灭的最后阶段其运动颇为复杂，但在其溃灭的初 始阶段则可近似认为空泡仍呈球状，且其内爆过程是球对称 的。 Knapp利用高速摄影测定空泡直径，其实验成果如下图所 示。由于空泡的直径、压强是随时间变化的，为对比起见，图 中还给出了空泡直径随溃灭时间变化的计算成果。由图中可 知，两者基本一致，尤其是在空泡溃灭的初期。
(4)振荡空化 振荡空化是一种无主流空化，其特点是一般发生在 不流动的液体中。在这种空化中，造成空穴生长或溃灭 的作用力是液体所受的一系列连续的高频压强脉动。这 种高频压强脉动既可由潜没在液体中的物体表面振动(如 磁致振荡仪)形成，也可由专门设计的传感器来实现，但 高频压强脉动的幅值必须足够大，以至于局部液体中的 压强低于临界压强，否则不会形成空化。 振荡空化与前述三种空化的根本区别在于：前述三 种空化中，一个液体单元仅通过空化区一次；而在振荡 空化中，虽然有时也伴有连续的流动，但其流速非常 低，以至于给定的液体单元经受了多次空化循环。
超声波空化及其应用_陈辉
超声波空化及其应用中国矿业大学机电工程学院(221008)陈辉强颖怀葛长路【摘要】研究了超声波空化的机理及其影响因素,对超声波空化在化学工业、生物医学以及微细粉体材料的制备等方面的应用进行了综述,并指出超声波空化作用将会在微细粉体材料的研制方面发挥巨大的作用。
关键词超声波空化高温高压应用Ultrasonic Cavitation and Its ApplicationAbstract T he mechanics and influencing factors of ult rasonic cavitatio n are inv estigated in this paper.T he applicatio n of ultr aso nic cav itation in chemical industry,bio medicine and pr epar atio ns of super fine par ticles are r ev iew ed.I t po ints out that ultraso nic cav itatio n w ill make full use of development o fKeywords ultr aso nic cav itatio n,hig h temperatur e and pr essure,application中图分类号:T B559文献标识码:A1超声波的原理与性质超声波是指频率高于20kH z,人耳一般听不见的声波。
它在介质中主要产生2种形式的机械振荡,即横向振荡(横波)和纵向振荡(纵波),前者只能于固体中产生,而后者则可在固、液、气体中产生。
由于超声波频率高,波长短,因而在传播过程中具有许多特性[1-2]。
1)定向性好由于超声波的波长比在同样介质中的声波波长短得多,因而衍射现象很不明显,所以传播直进性好,具有很强的定向性,而且频率越高,定向性越好。
超声波的空化作用在聚合物化工中的应用
早在 ２ Ｏ世纪 ２ 年 代， 国的 Ｒｃａ Ｏ 美 ｉ ｒ Ｌ ｏ ｉ 首先研究 了超声波 ｈ ｄ和 ｏ ｍｓ 对各种固体 ， 和溶液的作用 ， 液体 发现超声波可 以加速化学反应 。 由于 当
时 的超声技术水平较低 ， 研究和应用受到了很大 的影响和限制。到了 ２ Ｏ 世纪 ８ Ｏ年代 中期 ， 随着超声设备 的普及 与发展 ， 为超声 波在化学化工过
善那些 以植物根茎为原料 的萃取过程， 例如甜菜糖的超声萃取 。 因为在空 化核崩溃 时产生 的微射流既能破坏细胞壁， 使细胞 质溶入周 围的液体 中， 又能改善传质过程， 从而提高萃取速率和效率。 在医药生产行业超声萃取 也有应用， 例如螺旋藻和黄连素 的超声萃取 ， 超声波可促进黄连素的提 取， 又不改变黄连素 的结构。 秦炜等以乙醇萃取姜黄色素为例研究了超声 场对 固一 液体 系的浸取 速率和提取率 的影响 ， 研究结果 表明 ， 在超 声波 的作用下浸取 速率和提取率可明显提高 。 超声萃取也可用来萃取塑料薄 膜 中的添加剂 ， ５ ０ ２ ｋ ｚ 用 ０ Ｗ，８ Ｈ 的超声波将结合于聚 乙烯薄膜以形 成 泡沫的 Ｎ Ｃ 提取出来只需要 ３ ｉ；将高密度聚乙烯膜 中的添加剂提 ａＩ ．ｍ ｎ ５ 取出来 ， 以制成供 电池用的高孔隙率、 低电阻率的聚乙烯 隔板需 ２ ， ４ 而 ｈ 在 １ ｚ １ ０ Ｈ 超声作用下只需 ５ ｉ ０ Ｈ 一 ０） ｚ ｋ Ｉ ｋ Ｏ ｎ ｍ 。
温 ）三 是光效 应（ ， 声致发 光 ） 四是 活 化效应 （ ， 水溶 液中产 生羟基 自由
超声波通 常是 指振 动 ２ 次／ 以上的高频声波。 目 ， 声波广 泛 万 ｓ 前 超
应 用在清洗 ， 切削 、 Ｌ 医疗诊断 ， 钻孑 、 地质测量 ， 金属无损探伤等方面 。在 化学工业 中， 超声 波的应用也越来 越受 到重视 ， 由此产生 了一 门新型交 叉学科—— 声化学 。
超声波降黏机理研究
TECHNOLOGY AND INFORMATION科技论坛科学与信息化2019年10月上 185*[论文项目] 本论文系河南大学濮阳工学院项目本科毕业论文《稠油声化学降粘实验研究》成果。
超声波降黏机理研究*华强 常香玲 张建莉 李洋 史园园河南大学濮阳工学院 河南 濮阳 457000摘 要 超声波近年来成为研究热点。
本文针对稠油超声波降粘技术进行分析，调研国内外资料，研究了相关技术的发展，指出了超声波降粘的主要机理及研究现状。
关键词 超声波；稠油；降黏1 空化作用空化现象是一种比较常见的物理现象。
它是一种关于液体的物理现象，当超声波作用于液体时，会使液体内部某些地方形成局部暂时的负压区域，这就会在液体中产生空穴或者是气泡。
由这种原因产生的气泡基本都处于一种很不稳定的状态，它的振荡会产生激波，在局部位置造成短时间的较大的压强。
由这些气泡的非线性振荡以及崩溃产生的瞬时压强，会使液体内部发生许多物理以及化学效应，这些被称作为空化效应。
当超声波作用与稠油时，稠油内部的微小泡核会被激活。
当超声波的声压到达足够大的时候，在声波负压的作用下，稠油内部的气泡核发生膨胀；同时，在声波正压的作用下，稠油内部的气泡核又被压缩。
在声波正负压的作用下，稠油具体表现为内部气泡核的膨胀、振荡、收缩以及崩溃等一系列的动力学过程。
当气泡核崩溃时，会瞬间在其周围的极小空间内产生局部的高温高压。
并且有极其强烈的射流和冲击波。
在这些因素的共同作用下，超声波能达到改变稠油中胶质、沥青质体系，释放小分子的作用。
同时破坏稠油内部的长链分子，使轻组分增多，从而降低稠油黏度。
2 机械作用超声波可以使介质的质点发生强烈的机械振动，而不同分子因机械振动得到的加速度是不同的，大分子会获得较大的加速度， 从而导致稠油中大分子与小分子之间产生相对运动，增强分子与分子之间的摩擦力。
同时在惯性力的影响下，导致部分分子链断裂，小分子增加。
从宏观方面看，超声波引起的高频机械振动效应还能起到搅拌的作用，时稠油剪切变稀，达到降粘效果。
超声波清洗的基本原理
超声波清洗的基本原理
超声波清洗技术是一种新型的清洗技术，它是利用超声波在
液体中的空化作用、瞬间能量释放和化学作用等多种物理作用和
化学作用，来达到清洗目的的。
超声波清洗技术是目前最先进的
清洗技术，在欧美、日本等发达国家已得到广泛应用。
超声波清洗技术是通过超声振动来完成的。
由于超声波频率
高达几千赫兹，其传播时所产生的声压达到惊人的地步。
一般液体的声压级可达到几千伏，所以当声波传到液体中时，液体中的微泡产生了振荡，这种微泡也就是人们常说的空化。
在
空化作用下，液体中产生无数个大小不等、方向不同的气泡，在
这些气泡中有许多微小气泡迅速生长而破裂，从而使污垢脱离清
洗对象。
超声波在液体中传播时会产生大量的空化气泡，这些气泡破
裂时产生巨大声压，可使污垢从基材件表面剥离下来。
所以这种
清洗方法就叫超声波清洗技术。
超声波清洗技术已经成为现代工业清洗最有效、最广泛、最
经济、最彻底的方法之一。
超声波清洗机是一种利用超声波来达
到清洁目的设备。
—— 1 —1 —。
超声波技术
超声波技术一、超声波及其特点声波是指人耳能感受到的一种纵波，其频率范围为 16kHz一ZOkHz 。
当声波的频率低于 16kHz 时就叫做次声波，高于 20Hz 则称为超声波。
一般把频率在20 kHz 到 25MHz 范围的声波叫做超声波。
它是由机械振动源在弹性介质中激发的一种机械振动波。
其实质是以应力波的形式传递振动能量，其必要条件是要有振动源和能传递机械振动的弹性介质 (实际上包括了几乎所有的气体、液体和固体 ) ，它能透入物体内部并可以在物体中传播。
超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动模式，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播，是一种能量的传播形式；其不同点是超声波频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。
其与电磁波相似的是可以被反射、折射和聚焦；与电磁波不同的是在传播时需要弹性介质。
在固体和液体介质中超声波的纵波和横波均可传播；在气体和液体介质中只有纵波才可以传播。
超声波具有如下特性 :★超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播;★超声波可传递很强的能量:★超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象;★超声波在液体介质中传播时，达到一定程度的声功率就可在液体中的物体界面上产生强烈的冲击 (基于“空化现象”)；★利用强功率超声波的振动作用，还可用于例如塑料等材料的“超声波焊接”。
二、超声波技术的空化作用超声波空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程。
空化作用一般包括 3 个阶段: 空化泡的形成、长大和剧烈的崩溃。
当盛满液体的容器通入超声波后，由于液体振动而产生数以万计的微小气泡，即空化泡。
这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区生长，而在正压区迅速闭合，从而在交替正负压强下受到压缩和拉伸。
在气泡被压缩直至崩溃的一瞬间，会产生巨大的瞬时压力，一般可高达几十兆帕至上百兆帕。
这种巨大的瞬时压力，可以使悬浮在液体中的固体表面受到急剧的破坏。
大功率超声波的原理及应用
超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程完成的。
超声波具有聚束、定向及反射、透射等特性。
按超声振动辐射大小不同大致可分为：用超声波使物体或物性变化的功率应用，称谓功率超声；用超声波得到若干信息，获得通信应用，称谓检测超声。
通常，从超声波的功率来衡量，前者比后者要高出一个数量级以上，两者有本质的差别。
例如，在液体中发射足够大的超声波能量，就会产生“空化现象”，能用于清洗，乳化油，让固体粒子在液中扩散，使高分子分解与重聚，促进化学反应、脱气等；在气体中发射大功率超声波，可加速烟雾粒子的凝聚，食品获干燥等；在固体中发射大功率超声波，可作振动粉碎，金属材料切削和塑性加工，更可焊接金属和塑料及促进粘合剂固化等；在人体或生物体中控制发射大功率超神波，还可以治疗各种疾病及促进农作物生长发育等等。
大功率超声波的物理化学作用可分为：机械作用、空化作用、热学作用、其他作用。
1、机械作用超声在传播过程中，会引起介质质点交替的压缩与伸张，构成了压力的变化，这压力的变化将引起机械效应。
超声引起的介质质点运动，虽然位移和速度不大，但与超声振动频率的平方成正比的质点加速度却很大。
有时超过重力加速度的数万倍，这么大的加速度足以造成对介质的强大机械效应。
甚至能达到破坏介质的作用。
2、空化作用在流体动力学中空化作用是指这样一种现象。
存在于液体中的微气泡（空化核）在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡将迅速膨胀，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，这种膨胀，闭合，振荡等一系列动力学过程称为声空化，多年来声空化现象常作为超声学及其应用的一项基础研究。
声化学是其中一个重要分支。
3、热学作用如果超声波作用于介质中被介质吸收，也就是有能量吸收。
同时，由于超声的振动，使介质产生强烈的高频振荡，介质间互相摩擦而发热，这种能量使液体、固体温度升高。
超声在穿透两种不同介质的分界面上，温度升高更大，这是分界面上特性阻抗不同，将产生反射，形成驻波引起分子间的相对摩擦而发热。
超声波的空化作用
超声波的空化作用一、超声波空化作用的形成原因超声波空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡在超声波的作用下产生振动，当此声压达到一定数值时所发生的生长和崩溃的动力学过程。
超声波在液体中形成的空穴崩溃会产生的高温、高压、放电、发光和激震波等作用。
其中空穴形成的因素可能是强烈的超声波的照射,爆炸时的激震,高速流体冲激摩擦或剧烈的化学反应等。
二、超声波空化作用原理超声波空化作用一般包括3个过程：既空化泡的形成、长大和剧烈的崩溃。
具体来说当装满液体的容器通入超声波后，由于液体在振动过程中产生数以万计的微小气泡，也就是空化泡。
这些气泡在超声波纵向传播中形成的负压区生长，而在正压区迅速闭合，从而在交替正负压强下受到压缩和拉伸作用。
在气泡被压缩直至崩溃的一瞬间，会产生巨大的瞬时压力，一般可高达几十兆帕至上百兆帕。
据相关实验测得：空化作用可以使气相反应区的温度达到5200K 左右，液相反应区的有效温度达到1900 K左右，局部压力在5．O5×10 kPa，温度变化率高达10 K／s，并伴有强烈的冲击波和时速达400 km 的微射流。
在这种巨大的瞬时压力下，可以使悬浮在液体中的固体表面受到急剧的破坏。
通常将超声波空化分为稳态空化和瞬间空化两种类型：稳态空化是指在声强较低(一般小于10 w／cm )时产生的空化泡，其大小在其平衡尺寸附近振荡，生成周期达数个循环。
当扩大到使其自身共振频率与声波频率相等时，发生声场与气泡的最大能量耦合，产生明显的空化作用。
瞬态空化则是指在较大的声强(一般大于1O w／cm )作用下产生的生存周期较短的空化泡(大都发生在1个声波周期内)。
三、超声波空化作用的应用超声波利用其空化作用以及其空化所伴随着机械效应、热效应、化学效应、生物效应等等广泛应用于各个行业，机械效应的应用主要表现在非均相反应界面的增大；而化学效应的应用主要是由于空化过程中产生的高温高压使得高分子分解、化学键断裂和产生自由基等。
简述超声波促进化学反应的作用机理
简述超声波促进化学反应的作用机理
1. 空化效应（Cavitation Effect）：超声波在液体中产生强大的声波振动，使液体内部产生高强度的负压区，形成小气泡（空化泡）。
这些空化泡在声波周期性压缩和膨胀的过程中会迅速坍塌，形成局部高压、高温和高速流动的微观环境。
这种空化效应生成的高温、高压和剧烈的液体运动可打破溶剂化壁垒，促进反应物的传质和反应。
2. 声流体化作用（Sonofluidization Effect）：超声波在液体中引起强烈的涡流和湍流流动，产生局部的流体化作用。
这种流体化作用使反应物更好地混合，消除了局部浓度和温度的梯度，提高了反应速率。
3. 温升效应（Temperature Effects）：超声波在液体中产生剧烈的能量传递，引起液体分子之间的摩擦和碰撞，从而产生局部升温现象。
这种升温效应可以提高反应速率，促进化学反应的进行。
4. 声化学效应（Sonochemical Effects）：超声波引起的高能量环境可导致声化学效应的出现，例如声化学产生的自由基、活性氧物种等。
这些活性物种具有较高的化学反应性，可以参与反应的初级步骤，加速反应速率。
超声波清洗器参数
超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂瞬间会产生能量极大的冲击波，相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压，这种现象被称之为“空化作用”，超声波清洗正是用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。
超声波清洗机采用超声波清洗的原理，可以达到物件全面洁净的清洗效果，特别对深孔，盲孔，凹凸槽清洗是最理想的设备，不影响任何物件的材质及精度在需要高功率去除污垢而不用考虑工件表面损伤的应用中，通常选择从20kHz到30kHz范围内的较低清洗频率。
该频率范围内的清洗频率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。
随着频率的增加，空化泡的数量呈线形增加，从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。
频率低，空化越容易产生，而且在低频情况下液体受到的压缩和稀疏作用有更长的时间间隔，使气泡在崩溃前能生长到较大的尺寸，增高空化强度，有利于清洗作用。
所以低频超声清洗适用于大部件表面或者污物和清洗件表面结合度高的场合。
但易腐蚀清洗件表面，不适宜清洗表面光洁度高的部件，而且空化噪音大。
40KHZ左右的频率，在相同声强下，产生的空化泡数量比频率为20KHZ时多，穿透力较强，宜清洗表面形状复杂或有盲孔的工件，空化噪音较小，但空化强度较低，适合清洗污物与被清洗件表面结合力较弱的场合。
关于“超声波清洗”：超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。
1.空化作用空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。
在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。
在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡并不是真空核群泡，而是空气气泡，它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。
只有液体中的空气气泡被完全脱走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。
空化
曹彦涛等人通过数值方法对三维扭曲水翼上云空化形成及演化的过程进行探究。如图4所示为一个周期内空泡的正面和侧面形态。数值结果显示，附着在导边的片空化充分生长后到达最大长度（大概为弦长的1/2）。接着片空化主体的中间部分开始从水翼导边附近脱落，而两端依然附着在水翼上。片空化脱落部分形成云空化，随着主流向下游移动。云空化在向下游移动过程中迅速卷起，在高度方向（壁面法向）的尺度明显增加，而此时云空化两端与片空化主体尚未完全脱离。然后云空化随主流继续向下游移动，最终与片空化主体完全脱离，其高度方向尺度几乎在同时达到最大值。脱落下来的云空化继续向下游移动，自顶部开始逐渐溃灭，其高度逐渐减小。当到达导边位置时，云空化已几乎完全溃灭。云空化向下游发展的同时，导边位置又有新的片空化生成，并且中间部分生长慢两边部分生长快形成凹状结构。
图4一个周期内空泡的正面和侧面形态
由数值模拟结果分析知，云空化的演变与漩涡结构的形成与发展密切相关。上述云空化中的U型结构整体上就是一个旋转的漩涡结构。甚至在一定程度上可以认为云空化的空间结构就是U型涡结构，通过涡的产生与发展来分析云空化的产生机制。
进一步通过速度矢量图分析得（如图5），在片空化从水翼导边附近脱落的底部存在回射流，其与顶部的主流在水翼展向形成一个类似涡管的顺时针涡结构。在主流作用下，该涡结构在壁面法向方向会受到远离壁面的升力作用。在升力作用下其中间部分脱离壁面迅速卷起，高度方向尺度明显增加，形成U型涡结构的头部；而两侧部分在头部卷起之初与片空化尚未完全脱离，其运动受到限制，依旧附着在壁面上，形成U型涡结构的腿部。
超声 催陈 原理
超声催陈原理
超声催陈是一种利用超声波能量加速物质老化的方法。
以下是超声催陈的主要原理：
1.超声波振动
超声波在传播过程中会产生强烈的振动，这种振动作用可以加速物质内部的分子运动，使分子间的摩擦增加，从而提高物质的温度和压力。
随着温度的升高和压力的增加，物质的老化速度也会相应加快。
2.超声波能量
超声波具有能量，这种能量可以转化为热能、机械能或其他形式的能量。
当超声波作用于物质时，其能量可以激发物质内部的分子或原子，使其产生振动或旋转，从而加速物质的老化过程。
3.超声波空化作用
超声波在液体中传播时会产生空化现象，即液体中的微小气泡在超声波的作用下会迅速膨胀和收缩，形成高频的冲击波。
这种冲击波可以破坏液体中的微生物和细菌，同时也会加速物质表面的老化过程。
4.超声波降解作用
超声波可以产生高强度的声压和高温，从而加速物质的化学反应和降解过程。
在降解过程中，超声波可以破坏物质表面的分子结构，使其变得更加脆弱和易碎。
这种降解作用可以加速物质的陈化和老化过程。
5.超声波物理效应
超声波的物理效应也可以影响物质的老化过程。
例如，超声波可以改变物质表面的晶体结构，使其变得更加不稳定和易于氧化。
此外，超声波还可以加速物质表面的氧化反应和水分蒸发等过程，从而加速物质的老化。
综上所述，超声催陈是一种利用超声波的振动、能量、空化作用、降解作用和物理效应来加速物质老化的方法。
通过这种方式，我们可以有效地缩短物质陈化的时间和提高陈化的效率。
空化作用——精选推荐
空化作⽤空化作⽤超声波空化作⽤，就是指液体中的微⼩⽓泡核在超声波作⽤下产⽣振动，当声压达到⼀定值时，⽓泡将迅速膨胀，然后突然闭合，在⽓泡闭合时产⽣冲击波，这种膨胀、闭合、振荡等⼀系列动⼒学过程称超声波空化。
形成液体介质中由于涡流或超声波的物理作⽤，液体中的某⼀区域会形成局部的暂时的负压区，于是在液体介质中产⽣空化⽓泡，简称为空⽳或⽓泡。
⼀定强度的超声波的作⽤下，液体介质产⽣的空化⽓泡，可分为四种类型：接近真空的⽓泡、含蒸⽓的⽓泡、含⽓体的⽓泡、蒸⽓的空化⽓泡。
根据空化⽓泡的热⼒学稳定性，空化⽓泡还可以分为亚稳⽓泡和稳定⽓泡。
接近真空的⽓泡和含蒸⽓的空化⽓泡是亚稳⽓泡，⼀般认为是在强度超过10W/cm2的超声被作⽤下⽽产⽣的；⽽稳定⽓泡则是在较低强度(2W/ c m2）的超声波作⽤下所产⽣的，主要是⼀些含有⽓体的空化⽓泡以及含有⽓体和蒸⽓的空化⽓泡。
空化⽓泡在超声场的作⽤下会发⽣振动，但并不⼀定就发⽣溃陷，只有当超声波的频率⼩⼦空化⽓泡振动频率时才会使空化⽓泡溃陷；反之，当超声波的频率超过空化⽓泡的振动频率时，空化⽓泡会进⾏更为复杂的振动，⽽不会发⽣溃陷。
特点空化⽓泡⼀旦形成，既有可能重新溶解到液体介质中去，⼜有可能上浮⽽消失，或由于空化⽓泡⾃⾝⼤⼩的原因，在超声震荡的超声场中随着超声场的相位变化⽽长⼤和压缩。
由于超声场是均匀的，在被体介质中间的空化⽓泡溃陷过程中保持球形。
当液体介质中的微粒太⼩⽽不能够紊扰趣声场时，就会形成射流束，这时液体介质中的⽓泡也是球形溃陷的。
当空化⽓泡靠近固体的界⾯处时，固体表⾯上的空化⽓泡则发⽣不对称溃陷，产⽣直射向固体表⾯的射流束。
由于溃陷⽓泡的⼤部分能由被转化为射流束的动能，使得射流束的速度⾼达每⼩时400km。
也即射流束以近乎团体所能承受的⼒冲击固体表⾯，这样在固体的表⾯发⽣洗涤和孔蚀作⽤，故也称空化作⽤为孔蚀作⽤，这就是进⾏超声清洗、固-液反应或催化反应等的基础之所在。
空化在化学的应用
空化在化学的应用
空化在化学中有很多应用，以下是一些例子：
1. 促进化学反应：空化作用可以提供局部的高温高压环境，促进化学反应的进行。
例如，在石油工业中，空化技术可用于提高油水分离的效率。
2. 粉碎液内悬浮物：空化作用可以产生强大的冲击力和微射流，将液体中的悬浮物粉碎成更小的颗粒，方便后续处理。
3. 制造乳剂：在化学和制药工业中，空化技术可用于制造乳剂。
通过控制空化条件，可以生成不同粒径和稳定性的乳滴。
4. 杀灭细菌：空化作用可以产生高能微射流和冲击波，破坏细菌的细胞壁和细胞膜，导致细菌死亡。
这种方法可以用于消毒和杀菌。
5. 清洗机件：空化作用可以用于清洗机件和表面。
通过产生冲击波和微射流，可以清除机件表面的污垢和杂质。
总的来说，空化在化学中的应用非常广泛，涉及石油、制药、食品、环保等多个领域。
随着技术的不断发展和研究的深入，空化技术的应用前景将更加广阔。
超声提取法原理
超声提取法原理
超声提取法是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞内有效物质的释放、扩散和溶解，显著提高提取效率的提取方法。
超声提取的主要理论依据是超声的空化效应、热效应和机械作用。
当大能量的超声波作用于介质时，介质被撕裂成许多小空穴，这些小空穴瞬时闭合，并产生高达几千个大气压的瞬间压力，即空化现象。
超声空化中微小气泡的爆裂会产生极大的压力，使植物细胞壁及整个生物体的破裂在瞬间完成，缩短了破碎时间，同时超声波产生的振动作用加强了胞内物质的释放、扩散和溶解，从而显著提高提取效率。
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空化作用
超声波空化作用，就是指液体中的微小气泡核在超声波作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡将迅速膨胀，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，这种膨胀、闭合、振荡等一系列动力学过程称超声波空化。
形成
液体介质中由于涡流或超声波的物理作用，液体中的某一区域会形成局部的暂时的负压区，于是在液体介质中产生空化气泡，简称为空穴或气泡。
一定强度的超声波的作用下，液体介质产生的空化气泡，可分为四种类型：接近真空的气泡、含蒸气的气泡、含气体的气泡、蒸气的空化气泡。
根据空化气泡的热力学稳定性，空化气泡还可以分为亚稳气泡和稳定气泡。
接近真空的气泡和含蒸气的空化气泡是亚稳气泡，一般认为是在强度超过10W/cm2
的超声被作用下而产生的；而稳定气泡则是在较低强度(2W/ c m2）的超声波作用下所产生的，主要是一些含有气体的空化气泡以及含有气体和蒸气的空化气泡。
空化气泡在超声场的作用下会发生振动，但并不一定就发生溃陷，只有当超声波的频率小子空化气泡振动频率时才会使空化气泡溃陷；反之，当超声波的频率超过空化气泡的振动频率时，空化气泡会进行更为复杂的振动，而不会发生溃陷。
特点
空化气泡一旦形成，既有可能重新溶解到液体介质中去，又有可能上浮而消失，或由于空化气泡自身大小的原因，在超声震荡的超声场中随着超声场的相位变化而长大和压缩。
由于超声场是均匀的，在被体介质中间的空化气泡溃陷过程中保持球形。
当液体介质中的微粒太小而不能够紊扰趣声场时，就会形成射流束，这时液体介质中的气泡也是球形溃陷的。
当空化气泡靠近固体的界面处时，固体表面上的空化气泡则发生不对称溃陷，产生直射向固体表面的射流束。
由于溃陷气泡的大部分能由被转化为射流束的动能，使得射流束的速度高达每小时400km。
也即射流束以近乎团体所能承受的力冲击固体表面，这样在固体的表面发生洗涤和孔蚀作用，故也称空化作用为孔蚀作用，这就是进行超声清洗、固-液反应或催化反应等的基础之所在。
空化作用气泡的寿命约0.1μs，它在急剧崩溃时可释放出巨大的能量，并产生
速度约为110m/s、有强大冲击力的微射流，使碰撞密度高达1.5kg/cm2。
空化作用气泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压（5000K，1800atm），冷却速度可达109K/s。
超声波这种空化作用大大提高非均相反应速率，实现非均相反应物间的均匀混合，加速反应物和产物的扩散，促进固体新相的形成，控制颗粒的尺寸和分布。
影响因素
超声波空化作用的强弱与声学参数以及液体的物理化学性质有关。
超声波强度：超声波强度指单位面积上的超声功率，空化作用的产生与超声波强度有关。
对于一般液体超声波强度增加时，空化强度增大，但达到一定值后，空化趋于饱和，此时再增加超声波强度则会产生大量元用气泡，从而增加了做射衰减，降低了空化强度。
超声波频率：超声波频率越低，在液体中产生空化越容易。
也就是说要引起空化，频率愈高，所需要的声强愈大。
要在水中产生空化，超声波频率在400kHz时所需要的功率要比在10kHz时大10倍，即空化是随着频率的升高而降低。
一般采用的频率范围20--40kHz。
液体的表面张力与黏滞系数：液体的表面张力越大，空化强度越高，越不易于产生空化。
黏滞系数大的液体难以产生空化泡，而且传播过程中损失也大，因此同样不易产生空化。
液体的温度：液体温度越高，对空化的产生越有利，但是温度过高时，气泡中蒸气压增大，因此气泡闭合时增强了缓冲作用而使空化减弱。
现状
超声空化所引发的物理、机械、热效应、生物效应、化学效应等在工业上具有广阔的应用潜力。
国内外学者在超声空化研究过程中认识到，空化必须在一定条件下才能发生，空化有一个阈值，它与超声波频率、波形、声压大小、介质温度、压力、黏度、含气量等因素有关。
然而对空化的本质还需要深入地进行研究。
对空化强度还不能定量地测量，空化所造成的高温、高压也很难以确切的数字表达出来。
空化后介质的力学、声学、热学、光学、电学性质的变化还不十分清楚，尤其在超声治疗中，生物体内是否有空化也尚未定论。
空化阈
空化阈是使液体介质产生空化作用的最低声强或声压振幅。
只有当交变声压幅大于静压力，才能出现负压。
而只有当负压超过液体介质的黏度时，才会产生空化作用。
空化阈随不同的液体介质而不同，对于同一液体介质，不同的温度、压力、空化核的半径以及含气量，空化阈值也不同。
一般来说，液体介质含气量越少，空化阈就越高。
空化阈还与液体介质的黏滞性有关，液体介质的黏度越大，空化阔也越高。
空化阈与超声波的频率有着十分密切的关系，超声波的频率越高，空化阈也越高。
超声波的频率越高，越难空化，要产生空化作用，就必须增加超声波的强度。
影响因素
1.超声波的空化作用由空化阂决定，空化阂又由许多因素有关，主要有以前几点。
2.空化阂与工作频率有关。
频率越高，空化阈值越高，产生空化越难。
3.气泡在声场的作用下将进行振动，但不一定发生破灭，只有当声波的频率低于气泡的谐振频率时才可能使气泡破灭。
当声波频率高于气泡的谐振频率时，气泡只进行复杂的振动，一般发生气泡破灭。
4.空化阔与介质中气泡半径有关，半径愈小，空化阈愈离。
5.空化阈与声波作用时间长短有关，声波辐射时间愈长空化阈愈低。
6.空化阈与环境静压力有关，静压力愈大，空化阈愈高。
7.空化阈与介质的粘滞性有关，粘度大，表面张力大，空化阈高。
8.空化|阈与液体含气量有关，含气量愈少，空化阈愈高。
9.空化阈与清洗液温度有关，清优液温度升高，对空化有利。
但温度过高时，气泡中蒸气压增大，在气泡闭合期增强了缓冲作用而使空化减弱。
温度还与清洗液的溶解度有关。
对于水清洗液较适宜的温度约60"C。