Ультрагукавая энергія дзейнічае на асяроддзе, што прымушае часціцы вібраваць на высокай хуткасці і выклікаць механічныя змены, такія як хуткасць, паскарэнне, гукавы ціск і інтэнсіўнасць гуку, тым самым выклікаючы механічныя эфекты. Ультрагук - гэта форма распаўсюджвання механічнай энергіі, якая звязана з хвалевым працэсам і стварае лінейны эфект вібрацыі. Калі ультрагукавая хваля распаўсюджваецца ў асяроддзі, хаця амплітуда зрушэння часціцы малая, паскарэнне часціцы, выкліканае ультрагукавой хваляй, вельмі вялікае.
Калі ультрагукавая хваля 20 кГц, 1 Вт/см2 распаўсюджваецца ў вадзе, амплітуда гукавога ціску, якая ствараецца ёю, складае 173 кПа, што азначае, што амплітуда гукавога ціску павінна змяняцца 20 000 разоў паміж дадатнымі і адмоўнымі 173 кПа ў секунду, а максімальнае паскарэнне часціц - да 1440 км/с2, што прыкладна ў 1500 разоў перавышае паскарэнне сілы цяжару, напрыклад інтэнсіўнае і хутка зменлівае механічнае рух - гэта эфект механічнай вібрацыі магутнага ультрагуку.
Калі ультрагукавое асяроддзе не з'яўляецца аднастайным слаістай асяроддзем (напрыклад, біялагічная тканіна, чалавечае цела і г.д.), акустычны імпеданс кожнага пласта асяроддзя прывядзе да адлюстравання адлюстраваных гукавых хваль і ўтварэння стаячай хвалі. Пучнасці і вузлы стаячай хвалі выклікаюць змены ціску, напружання і паскарэння. Паколькі маса розных часціц асяроддзя (напрыклад, біямалекул) розная, хуткасць вібрацыі, выкліканая зменай ціску, адрозніваецца, і змяненне ціску, выкліканае адносным рухам паміж часціцамі асяроддзя, з'яўляецца яшчэ адной прычынай ультрагукавога механічнага эфекту. Механічныя ўздзеяння з дапамогай ультрагуку павінны быць апрацаваны (перфарацыя, рэзка, ушчыльненне, умацаванне паверхні, зварка, ачыстка, паліроўка і выдаленне непажаданых плёнак і бруду і г.д.), а таксама выкарыстоўвацца для паскарэння дысперсіі, гамагенізацыі, эмульгирования і драбнення, стэрылізацыі і іншых працэсаў.
Механічнае ўздзеянне ультрагуку шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці, і прыклады наступныя.
Механічнае мяшанне
Ультрагукавая высокачашчынная вібрацыя і ціск выпраменьвання могуць ствараць эфектыўнае хваляванне і паток у газе і вадкасці. Моцная бруя і лакальны мікрапаток, які ствараецца кавітацыйнай вібрацыяй бурбалкі на цвёрдай паверхні, можа значна аслабіць павярхоўнае нацяжэнне і трэнне вадкасці і разбурыць прымацаваны пласт мяжы цвёрдага рэчыва і вадкасці, таму ён не можа дасягнуць звычайнага нізкачашчыннага механічнага ўзбуджэння. эфект. Гэты эфект з'яўляецца фізічнай асновай для нанясення лекаў праз скуру чалавека, касметычных сродкаў на скуру чалавека, ультрагукавой дэгазацыі, харчовых і касметычных выраўноўвання і ачысткі.
Інтэрдыфузія
Ціск і высокатэмпературны эфект ультрагукавой вібрацыі і кавітацыі выкарыстоўваюцца для садзейнічання ўзаемнаму пранікненню малекул паміж дзвюма вадкасцямі, двума цвёрдымі целамі або межамі падзелу вадкасць-цвёрдае рэчыва і вадкасць-газ для фарміравання новых уласцівасцей матэрыялу. Да такіх эфектаў можна аднесці ультрагукавую зварку металаў або пластмас, ультрагукавое эмульгирование, ачыстку, распыленне.
Гамагенізаваць
Пасля закрыцця кавітацыйных бурбалак лакальная ўдарная хваля можа раздушыць часціцы ў вадкасці, каб зрабіць яе дробнай; зрабіць крышталь аднастайным; рассейвайце буйныя і няроўныя кроплі малака на драбнюткія аднастайныя рэчывы (напрыклад, медыцынскія кантрасныя рэчывы, сродкі для лячэння рака і г.д.); Гэта можа ўключаць нават трамбалізіс і іншыя эфекты.
Згуртаванасць
Ультрагукавая вібрацыя можа прымусіць узважаныя часціцы ў газавым і вадкім асяроддзі рухацца з рознай хуткасцю, павялічваючы верагоднасць сутыкнення фаз; або выкарыстоўваючы стаячыя хвалі, каб прымусіць іх імкнуцца да пучнасці, такім чынам адбываецца працэс агламерацыі. Да гэтай катэгорыі адносяцца збор пылу ў дымавой трубе і штучны дождж.
Механічнае рэжучае дзеянне
Дзякуючы вялікаму паскарэнню ультрагукавой вібрацыі і эфекту кавітацыі і акустычнай карозіі, можа быць выканана спецыяльная і дакладная апрацоўка цвёрдых і далікатных матэрыялаў (каштоўных камянёў, керамікі, шкла, магнітнай сталі і інш.).
Разбіць
Выкарыстанне ультрагукавых імпульсаў высокай інтэнсіўнасці можа раздрабніць камяні ў нырках і жоўцевай бурбалцы ў арганізме, не пашкоджваючы мяккія тканіны.
