超聲波作用于介質液體時,在負壓區(qū)內介質分子間的距離會超過液體介質保持不變的的臨界分子距離,液體介質就會發(fā)生斷裂,形成微泡,微泡長大變成空化氣泡。氣泡可重新溶解于氣體中,也可上浮并消失,也可能脫離超聲場的共振相位而潰陷。這種空化氣泡在液體介質中產生、潰陷或消失的現象。
超聲波分散機通過攪拌器發(fā)生循環(huán)攪拌,使得溶液中的液體、氣體,甚至懸浮的顆粒得以混合均勻。而為了達到這一目的,需要通過強制對流、均勻混合的器件來實現,就是攪拌器。通過攪拌,使反應物充分混合、受熱均勻,縮短反應時間,提高反應產率。
理論上雖然可將攪拌功率分為設備功率和攪拌作業(yè)功率兩個方面考慮,但在實踐中一般只考慮或主要考慮功率,因攪拌作業(yè)功率很難予以準確測定,一般通過設定攪拌機的轉速來滿足達到所需的攪拌作業(yè)功率。從超聲波分散機功率的概念出發(fā),影響攪拌功率的主要因素如下。
1、設備結構和運行參數,如:設備的型式、槳葉直徑和寬度、槳葉的傾角、槳葉數量、攪拌器的轉速等。
2、攪拌槽的結構參數,如:攪拌槽內徑和高度、有無擋板或導流筒、擋板的寬度和數量、導流筒直徑等。
3、攪拌介質的物性,如:各介質的密度、液相介質黏度、固體顆粒大小、氣體介質通氣率等。
由以上分析可見,影響攪拌功率的因素是很復雜的,一般難以直接通過理論分析方法來得到攪拌功率的計算方程。因此,借助于實驗方法,再結合理論分析,是求得攪拌功率計算公式的途徑。