Page 144 - 《应用声学》2020年第1期
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             辐射的工件端面几乎无机油附着,如图 13(f) 所示,                           (1) 碟形变幅杆相对于传统变幅杆,在相同的
             但在阶梯面接壤处有少量机油残余,如图14所示。                           水域条件下,能够降低气泡云的集中聚合,减少声波
                 通过以上聚焦清洗结果对比分析,优化后的碟                          衰减,促进声波传递,提高空化区域和空化泡的产生
             形变幅杆能使得粘附在工件表面机油加速乳化和                             数量。
             脱离,显著提升工件表面的去油污能力。                                    (2) 碟形变幅杆和水域有更大的接触面积,辐

                                                               射端面较传统变幅杆大,声波的传递不仅仅局限于
                                                               轴向传递,从水域空化泡的分布形状和铝箔腐蚀情
                                                               况得知,声波呈球状传播,增加了声波辐射面积。
                                                                   (3) 在相同的时间内,碟形变幅杆对铝箔的空
                                                               化腐蚀、碘离子氧化及工件表面的清洁程度明显优
                 (a) ၹ̆ᇇॎԫࣨీܫေ        (b) ၹ̆͜ፒԫࣨీܫေ
                                                               于传统变幅杆,提高了空化强度和声化学反应速率;
                                                               其中,空化腐蚀速率是传统变幅杆的 1.6倍,I 产生
                                                                                                       −
                                                                                                       3
                                                               浓度较传统变幅杆提高了32%。


                                                                              参 考      文   献
                (c) ᇇॎԫࣨీܫေ2 minՑ    (d) ͜ፒԫࣨీܫေ2 minਾ
                                                                 [1] Zhang Z, Gao T, Liu X, et al. Influence of sound direc-
                                                                   tions on acoustic field characteristics within a rectangle-
                                                                   shaped sonoreactor:  numerical simulation and experi-
                                                                   mental study[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2018, 42:
                                                                   787–794.
                                                                 [2] Zhai W, Liu H M, Hong Z Y, et al. A numerical simu-
                (d) ᇇॎԫࣨీܫေ5 minՑ    (f) ͜ፒԫࣨీܫေ5 minਾ             lation of acoustic field within liquids subject to three or-
                                                                   thogonal ultrasounds[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2017,
                   图 13  不同时间段工件端面机油残余情况                           34: 130–135.
                                                                 [3] 刘国东, 祝锡晶, 郭策. 功率超声珩磨磨削区空化声场的建模
               Fig. 13 Engine oil residual of workpiece end faces
                                                                   与仿真研究 [J]. 声学学报, 2013, 38(6): 663–668.
               at different time periods
                                                                   Liu Guodong, Zhu Xijing, Guo Ce. Research on mod-
                                                                   elling and simulation of cavitation sound field in the grind-
                                                                   ing zone of the power ultrasonic honing[J]. Acta Acustica,
                                                                   2013, 38(6): 663–668.
                                                                 [4] Gotoh K, Harayama K, Handa K. Combination effect
                                                                   of ultrasound and shake as a mechanical action for
                                                                   textile cleaning[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2015, 22:
                                                                   412–421.
                                                                 [5] Niemczewski B. Dependence of cavitation intensity on ul-
                                                                   trasound frequency in ultrasonic cleaning processes in al-
                      图 14  阶梯面接壤处机油残余情况                           kaline solutions[J]. Transactions of the Institute of Metal
              Fig. 14 Engine oil residual at the step face interface  Finishing, 2014, 86(6): 332–336.
                                                                 [6] Jawale R H, Tandale A, Parag R G. Novel approaches
             3 结论                                                  based on ultrasound for treatment of wastewater contain-
                                                                   ing potassium ferrocyanide[J]. Ultrasonics Sonochemistry,
                 通过 COMSOL 多物理场对传统变幅杆进行声                           2017, 38: 402–409.
                                                                 [7] Wei Z, Linda K W. Combining COMSOL modeling with
             场分析,得出该类型变幅杆在水域中具有不均匀的                                acoustic pressure maps to design sono-reactors[J]. Ultra-
             声压分布特征,提出了一种新颖的具有碟形结构的                                sonics Sonochemistry, 2016, 31: 490–498.
             变幅杆,能够有效地提高变幅杆的振动幅度,增加水                             [8] Nikitenko S I, Naour C L, Moisy P. Comparative study of
                                                                   sonochemical reactors with different geometry using ther-
             域的接触面积,在实际的铝箔腐蚀实验中,碟形变幅
                                                                   mal and chemical probes[J]. Ultrasonics Sonochemistry,
             杆在空化区域和腐蚀速率上有明显的优越性。                                  2007, 14(3): 330–336.
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