초음파 가열 효과
초음파가 매체에서 전파되면 전파 매체의 내부 마찰로 인해 음파 에너지의 일부가 매체에 흡수되어 열 에너지로 변환되어 매체의 온도가 상승합니다. 다른 가열 방법과 비교할 때이 가열 방법은 동일한 효과를 얻습니다. 매질의 온도 상승 효과를 초음파의 열 효과라고합니다.
초음파가 매체에서 전파되면 진폭이 큰 음파가 톱니파 표면과 함께주기적인 충격파를 형성하여 파도 표면에서 큰 압력 구배를 유발합니다. 진동 에너지는 매질에 의해 지속적으로 흡수되고 열로 변환되어 매질의 온도를 높입니다. 흡수 된 에너지는 매체의 전체 온도와 경계 외부의 국부적 온도를 증가시킬 수 있습니다. 동시에 초음파 진동으로 인해 매체는 강한 고주파 진동을 생성하고 매체는 서로 마찰하여 열을 발생시켜 고체 및 유체 매체의 온도를 높일 수 있습니다. 초음파가 서로 다른 두 매체의 경계면을 통과하면 온도 상승이 더 커집니다. 이는 인터페이스의 특성 임피던스가 다르기 때문에 반사를 일으키고 정상파를 형성하여 분자와 가열 사이의 마찰을 유발합니다.
초음파의 열 작용은 두 가지 형태의 열 효과를 생성 할 수 있습니다. 하나는 연속파에 의해 생성되는 열 효과이고 다른 하나는 순간적인 열 효과입니다. 연속파의 열 효과는 매체의 흡수와 내부 마찰 손실 때문입니다. 일정 시간 동안 초음파가 계속 작동하면 매체의 음장 영역에서 온도가 상승합니다. 순간적인 열 효과는 주로 캐비테이션 버블의 폐쇄에 의해 생성되는 순간적인 고온을 나타냅니다.
초음파의 열 메커니즘에는 다음과 같은 측면이 있습니다.
초음파 진동이 매체를 통과 할 때 천이가 발생합니다.
중간 지점은 주기적으로 수축되어 초음파의 압축 단계에서 온도 상승 중심이 발생합니다.
그것은 다른 조직의 경계에서 형성됩니다. 조직의 층화와 다른 유전 임피던스로 인해 반사가 생성되고 정상파가 형성되어 분자 사이의 상대적 움직임이 마찰을 일으키고 열을 형성합니다. 그 때, 정재파 안티 노드의 해당 위치에서 국부적 인 온도 상승이있을 것입니다. .
이러한 요소 중 매체의 흡수가 열 형성의 주요 요소입니다.
모든 소리 에너지를 기계적 에너지와 화학 에너지로 변환 할 수있는 물질이 없기 때문에 열이 어느 정도 발생하므로 열 효과는 초음파의 고유 한 특성입니다. 초음파의 열적 효과는 초음파에 의한 전체적인 가열, 경계에서의 국부 가열, 충격파가 형성 될 때 파면의 국부 가열 등으로 나타날 수 있습니다.
