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一种确定超声波处理有机物料的最佳频率的方法技术

技术编号:8408666 阅读:278 留言:0更新日期:2013-03-13 23:50
本发明专利技术公开了一种确定超声波处理有机物料的最佳频率的方法,该方法包括如下步骤:A、确定目标有机物;B、根据目标有机物化学键的键长L、化学键两端中较小端的分子表面积S,计算打断有机物化学键所做的功W;C、计算打断目标化学键的控制参数ξ;D、计算出空化气泡溃灭时产生的压强P;E、将上述步骤所得参数整理进入Rayleigh-Plesset方程,获得超声波频率计算模型;F、通过对超声波频率计算模型进行参数调整获取超声波处理目标有机物的最佳频率;G、根据步骤F所得最佳频率设计、制作用于处理目标有机物的超声波换能器。本发明专利技术用于超声化学工业产业中指导设计超声波换能器,能够避免由于反复实验寻找超声波最佳频率造成的人、财、物和时间的浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种在超声波催化、合成、降解有机物时,确定超声波最佳频率的方法,属于声化学类,用于有机化工、制药、有机污染物处理等技术或超声波换能器(发生器)领域。
技术介绍
人类耳朵能听到的声波频率为20 20000Hz,当声波的振动频率大于20kHz时,就超出了人耳听觉的上限,人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声波和声波的本质是一致的,在介质中具有反射、折射、衍射、散射等传播规律,只是超声波的频率更高,波长更短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。超声波通常以纵波的方式在弹性介质内传播,是一种能量的传播形式。在振幅相同的条件下,一个物体振动的能量与振动频率 成正比,介质质点振动的频率越高,传播的能量就越大。超声波在液体介质中传播时,存在着一个正负压强的交变周期,改变了液体原来的密度。在正压相位时,超声波对介质分子挤压,使密度增大;而在负压相位时,超声波对介质分子拉伸,使密度减小。特别是在负压区内介质分子被拉伸,分子间的平均距离会超过使液体介质保持不变的临界分子距离,引起液体和液一固界面的断裂,形成微小的空泡和气泡。这些空泡和气泡处于非稳定状态,经历初生、发育、振荡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定超声波处理有机物料的最佳频率的方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:A、确定目标有机物,按照其目标化学键建立分子模型;B、根据目标有机物化学键的键长L、化学键两端中较小端的分子表面积S,计算打断有机物化学键所做的功W;C、计算打断目标化学键的控制参数ξ,并确定ξ∈(1,ξ0),ξ0定义如下:将打断目标有机物中化学键所需临界压强按照大小依次排列为P1、P2、…、Pm、Pm+1、Pm+2、…,其中Pm为打断目标化学键的临界压强,则ξ0=Pm+1/Pm;D、根据超声波在水中作用的瞬时压强公式,计算出空化气泡溃灭时产生的压强P;E、将上述步骤所得参数整理进入Rayleigh?Plesset方程...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:闫正刘金峒刘晓楠闫松崔晓然王紫义孙宏丽李庆
申请(专利权)人:河北大学
类型:发明
国别省市:

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