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碟形超声变幅杆的设计

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优化超声变幅杆的形状结构可有效地提高水域声场分布和空化区域,提升对水域超声空化效果.通过模拟分析发现传统超声变幅杆在水域中具有声场分布均匀性差、变幅杆端部声压高等特征,不利于声波在水域中传播.基于此,提出并优化设计了一种具有碟形结构的变幅杆,位于变幅杆的最大振幅处的碟形结构,有更大的振动位移;模拟表明其水域声场和声压均衡度显著优于传统变幅杆,铝箔空化腐蚀实验进一步证实了其水域中的声压分布均匀性.同时,实验通过铝箔的空化腐蚀、KI剂量测定及工件表面油渍去除对比了传统变幅杆和碟形变幅杆,分析表明碟形变幅杆所在水域中有较大的空化腐蚀区域,腐蚀速率明显提升,声化学反应速率提高,油渍去除程度增强,说明了设计的碟形变幅杆能够促进空化泡的产生,增加水域空化区域.
Design of dish-shaped ultrasonic horn

李阿杰、徐兵、李喜峰、张建华

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上海大学机电工程与自动化学院 上海 200072

超声空化 变幅杆 空化腐蚀 KI剂量测定 COMSOL模拟

2020

应用声学
中国科学院声学研究所

应用声学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.128
ISSN：1000-310X
年,卷(期)：2020.39(1)
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