لماذا تحتوي فوهة التفتيت بالموجات فوق الصوتية على مدخل هواء؟

يعد مدخل الهواء (المعروف أيضًا باسم "مدخل الغاز القاذف/الغاز المساعد") لفوهة التفتيت بالموجات فوق الصوتية أحد ميزات التصميم الأساسية. تعمل وظيفتها بشكل مباشر على تحسين تأثيرات الانحلال والتحكم في نمط الرش والتكيف مع سيناريوهات التطبيق. في الأساس، فإنه يعالج القيود المفروضة على الانحلال بالموجات فوق الصوتية النقية من خلال مبادئ ديناميات الغاز. فيما يلي تحليل مفصل من ثلاثة أبعاد: المبادئ التقنية، والوظائف الأساسية، وسيناريوهات التطبيق.

ثلاث وظائف أساسية لمدخل الغاز الدليلي (مع المبادئ التقنية)

1. الانحلال الثانوي: صقل القطرات + منع التكتل

♦المبدأ:بعد الدخول عبر المدخل، يتم إخراج الغاز الموجه بسرعة عالية (معدل تدفق يصل إلى 20-50 م/ث) على طول ممر الهواء الداخلي للفوهة، مما يؤدي إلى إنشاء "تأثير قص" مع القطرات الأولية التي يولدها محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية-، ويعمل تدفق الهواء عالي السرعة مثل المقص، مما يؤدي إلى مزيد من تفتيت القطرات التي يحتمل أن تكون متكتلة. وفي الوقت نفسه، تصطدم جزيئات الغاز بسطح القطرة، مما يؤدي إلى كسر التصاقها.

♦التأثير:يتم تحسين حجم القطرة بشكل أكبر من 5-10 ميكرومتر في الموجات فوق الصوتية النقية إلى 1-5 ميكرومتر (أو حتى مقياس نانومتر، اعتمادًا على ضغط الغاز)، ويتم تفريق القطرات بشكل موحد دون ترسيب قطيرات كبيرة.

♦المعلمات الرئيسية:يتم ضبط ضغط الغاز عادة إلى 0.1-0.5 ميجا باسكال. يؤدي الضغط العالي إلى انحلال ثانوي أقوى (ولكن يجب أن يتطابق مع معدل تدفق السائل لتجنب تشتت القطرات المفرط).

2. الرش الاتجاهي + نطاق الرش الموسع

♦المبدأ:يوفر الهواء الموجه "الدفع"، مما يدفع القطرات المتناثرة إلى الخارج في اتجاه محدد مسبقًا (على سبيل المثال، محوري أو شعاعي). وفي الوقت نفسه، ينتشر تدفق الهواء، مما يجعل القطرات تغطي مساحة أكبر.

♦التأثيرات:يتم زيادة نطاق الرش من<30cm for pure ultrasonic spraying to 1-5m (adjustable via the nozzle structure), enabling directional spraying (e.g., precise spraying onto the workpiece surface) and fan-shaped spraying (coverage width can reach 0.5-2m).

سيناريوهات التطبيق:الترطيب الصناعي، والمعالجة المسبقة لتطبيق الطلاء، وإزالة الكبريت من غاز المداخن ونزع النتروجين (يتطلب تلامسًا كافيًا بين القطرات وغاز المداخن)، وحماية النباتات الزراعية (رش المبيدات الحشرية لمسافات طويلة)، وما إلى ذلك.

3. مكافحة-الانسداد + محول التبريد، مما يعزز استقرار المعدات

♦المبدأ:عندما يمر- تدفق هواء عالي السرعة فوق سطح محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية، فإنه يحمل السائل المتبقي والجسيمات الصغيرة بعيدًا، مما يمنع انسداد فتحة محول الطاقة. وفي الوقت نفسه، يكون لتدفق الهواء تأثير تبريد، مما يقلل الحرارة الناتجة عن محول الطاقة نتيجة للاهتزاز عالي التردد- لفترة طويلة.

♦الفوائد:مناسب للسوائل ذات اللزوجة العالية-(مثل المعلقات التي تحتوي على 10-20% جزيئات صلبة، والزيوت ذات اللزوجة < 50 مللي باسكال · ثانية)؛ يتم التحكم في درجة حرارة تشغيل محول الطاقة أقل من 60 درجة، مما يطيل عمر الخدمة (محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية النقية عرضة لتوهين الطاقة بسبب ارتفاع درجة الحرارة).

4. تبخر القطرات المساعدة (لسيناريوهات محددة)

♦المبدأ:يمكن أن يؤدي استخدام الغاز الساخن (على سبيل المثال، 60-120 درجة) للهواء الموجه إلى تسريع تبخر القطرات، وهو مناسب للسيناريوهات التي تتطلب التجفيف السريع (على سبيل المثال، المعالجة السريعة لطبقات الأغشية الرقيقة والمكونات الإلكترونية المرطبة).

♦التطبيقات الموسعة:يمكن للترطيب بالانحلال بالموجات فوق الصوتية جنبًا إلى جنب مع توجيه الهواء الساخن تحقيق "الترطيب متساوي الحرارة"، وتجنب الانخفاض المفاجئ في درجة الحرارة المحيطة (على سبيل المثال، في ورش الإلكترونيات الدقيقة والمختبرات).