محرك التكيف بالموجات فوق الصوتية في استخدامات صناعية مختلفة مع الصوت الصوتي عالي التوسع

محرك التكيف بالموجات فوق الصوتية في استخدامات صناعية مختلفة مع الصوت الصوتي عالي التوسع

ما هو المستنقق بالموجات فوق الصوتية؟

التلويح بالموجات فوق الصوتية يشير إلى عملية خلط سوائل غير قابلة للخلط (أو أكثر من اثنين) بالتساوي لتشكيل نظام تشتت تحت تأثير الطاقة بالموجات فوق الصوتية،حيث يتم توزيع سائل واحد بالتساوي في سائل آخر لتشكيل مستحلب.
المبدأ:
يعتقد أن الآلية الفيزيائية لسحق المواد الصلبة غير القابلة للذوبان (أو السوائل) هي التجويف بالموجات فوق الصوتية.سيتم إنشاء عدد كبير من الفقاعات في السائلالفقاقيع الصغيرة سوف تنمو تدريجيا وتزداد مع الاهتزازات بالموجات فوق الصوتية، ومن ثم فجأة تنفجر وتنقسم. عندما تنهار هذه الفقاقيع الصغيرة بسرعة، يتم توليد درجة حرارة عالية وضغط مرتفع في الفقاعة، ولأن السائل حول الفقاعة يندفع إلى الفقاعة بسرعة عالية،يتم إنشاء موجة صدمة محلية قوية في السائل بالقرب من الفقاعة، والتي تشكل أيضا درجة حرارة عالية محلية وضغط مرتفع، وبالتالي تنتج كسارة بالموجات فوق الصوتية والتصلب.

ما هو تطبيق المحلب في الاستخدام الصناعي؟
في صناعة الأدوية وقطاع الصناعة الضرورية اليومية ، غالبا ما يستخدم التسخين الغذائي في تصنيع منتجات الإمسيلات المختلفة ، مثل أدوية الإمسيلات ، مستحضرات التجميل ،وملمع الأحذية الجلدييمكن أيضا استخدام طريقة التخفيف بالموجات فوق الصوتية لإنتاج منتجات احتراق مخففة من النفط (البنزين والديزل، وما إلى ذلك) والماء أو الفحم المسحوق لتحسين قيمة احتراق وحدة الوقود.
هذه التكنولوجيا تم الترويج لها واستخدامها الآن في نطاق محدود، والفوائد الاقتصادية واضحة. من أجل خفض التكاليف والتكيف مع الإنتاج على نطاق أكبر،المحولات الميكانيكية بالموجات فوق الصوتية مثل صفارات القصب تستخدم في الغالب في التسخينبالنسبة للسوائل التي يصعب تخفيفها أو لأسباب خاصة أخرىيتم استخدام محولات الموجات فوق الصوتية الكهربائية في بعض الأحيان مع نظام تركيز الصوت المناسب لزيادة شدة الصوت.
تم استخدام التسخين في العديد من المجالات و يلعب دوره الفريد في كل مجال.
هناك العديد من التطبيقات الصناعية لـ phacoemulsification ، و phacoemulsification هي واحدة من أقدم تقنيات الموجات فوق الصوتية التي تستخدم في معالجة الأغذية. على سبيل المثال ، المشروبات الغازية ،الكاتشب، المايونيز، المربى، الحليب الاصطناعي، طعام الأطفال، الشوكولاته، زيت السلطة، المياه السكرية الزيتية وغيرها من الأطعمة المختلطة المستخدمة في صناعة الأغذية تم اختبارها واعتمادها في الداخل والخارج،وقد حققوا تحسيناتوقد تم اختبار تأثير جودة المنتج وكفاءة الإنتاج، ومستحلبة الكاروتين المائي بنجاح واستخدامها في الإنتاج.
تم معالجة مسحوق قشرة الموز مسبقًا باستخدام طريقة التعديل الفيزيائي للتشتت بالموجات فوق الصوتية جنبًا إلى جنب مع الطهي بضغط عالي ، ثم تم تجميعه بشكل إنزيمي بواسطة الأميلاز. A single factor experiment was used to study the effect of this pretreatment method on the extraction rate of soluble dietary fiber in banana peels and the physical and chemical properties of insoluble dietary fiber in banana peelsأظهرت النتائج أن التشتت بالموجات فوق الصوتية جنبا إلى جنب مع الطبخ بضغط عالي هو أفضل من المعالجة البسيطة دون معالجة مسبقة.الألياف الغذائية غير القابلة للذوبان التي يتم الحصول عليها عن طريق المعالجة بالأنزيمات لديها زيادة في قدرة الاحتفاظ بالماء بنسبة 5.05g/g، القدرة على ربط الماء بـ 4.66g/g، القدرة على الاحتفاظ بالزيت بـ 4.60g/g، والخصائص التورمية بـ 0.4mL/g.

المعلم:

ما هو أفضل مستحلب؟
متوسط حجم قطرات المستحلب الذي يتشكل عن طريق الاستحمام بالموجات فوق الصوتية صغير ، والذي يمكن أن يكون من 0.2 إلى 2um ؛ نطاق توزيع حجم قطرات ضيق ، والذي يمكن أن يكون من 01 إلى 10um أو أضيق.
تركيز المستحلبات بالموجات فوق الصوتية مرتفع. يمكن أن يتجاوز تركيز المستحلبات النقية 30٪ ويمكن أن يصل تركيز المستحلبات إلى 70٪.
المستنشأ هو أكثر استقرارا. ميزة هامة من المستنشأ بالموجات فوق الصوتية هو أنه لا يمكن استخدام أي أو أقل من المستنشعات لإنتاج مستنشأ للغاية.
يمكنك التحكم في نوع المستحضر. باستخدام المستحلبات بالموجات فوق الصوتية، في ظل ظروف معينة من الحقل الصوتي، يمكن تحضير كل من O / W (الزيت في الماء) و W / O (الماء في الزيت) المستحلبات؛ ومع ذلك،هذا ليس ممكناً باستخدام طرق التحلية الميكانيكية، فقط خصائص المحلب يمكنك التحكم في نوع المرهم.
التولولين يمتص في الماء ، ويشكل نوعًا واحدًا من المستحلبات في ظروف كثافة صوت منخفضة ونوعًا آخر من المستحلبات في ظروف كثافة صوتية عالية.
التلويح بالموجات فوق الصوتية يتطلب القليل من الطاقة لإنتاج بقايا الحليب.

كيف يمكن للموجات فوق الصوتية أن تجعل التبخير فعالاً؟

التبخير بالموجات فوق الصوتية يحقق تبخيرًا فعالًا من خلال ظاهرة تسمى التجويف.والانهيار العنيف لفقاعات مجهرية داخل السائل.

عندما يتم تشغيل محول بالموجات فوق الصوتية، فإنه ينبعث من موجات صوتية عالية التردد في الوسيط السائل. هذه الموجات الصوتية تخلق دورات متناوبة من الضغط العالي والضغط المنخفض في السائل،مما يؤدي إلى تكوين فقاعات صغيرة من خلال عملية تسمى النواةهذه الفقاقيع عادة ما تكون في حجم ميكرومتر.

خلال دورة الضغط المنخفض للموجة الصوتية ، تتوسع الفقاقيع بسبب انخفاض الضغط. مع زيادة الضغط خلال دورة الضغط العالي ، تنهار الفقاقيع بسرعة.هذا الانهيار من الفقاقيع يعرف باسم الانهيار أو التجويف.

إن انهيار هذه الفقاقيع يخلق نقاط ساخنة محلية ذات درجات حرارة وضغوط مرتفعة للغايةبينما الضغط يمكن أن يتجاوز 1هذه الظاهرة تسمى التجويف العابر

إن الانهيار العنيف للفقاعات أثناء التجويف ينتج قوى شق شديد، وموجات الصدمة، والطائرات الصغيرة داخل السائل.هذه القوى تسبب تكسير وتفكيك قطرات أكبر أو جزيئات إلى أصغريواجه السائل اضطرابات شديدة، مما يؤدي إلى تشتيت المرحلة المنتشرة إلى قطرات أصغر وتوزيعها في جميع أنحاء المرحلة المستمرة.