Ultraheli kuumutamise efekt
Kui ultraheli lained levivad keskkonnas levimiskeskkonna sisemise hõõrdumise tõttu, imendub osa helilaine energiast keskkonna poolt ja muundatakse soojusenergiaks, et suurendada keskkonna temperatuuri. Võrreldes teiste küttemeetoditega saavutab see küttemeetod sama mõju. Seda keskkonna temperatuuri tõstmise mõju nimetatakse ultraheli termiliseks mõjuks.
Kui ultraheli lained levivad keskkonnas, moodustavad suure amplituudiga helilained perioodilised lööklained, millel on saepinna lainepind, põhjustades lainepinnal suure rõhugradienti. Vibratsioonienergia imendub pidevalt ja muundatakse keskkonna poolt soojuseks, et suurendada keskkonna temperatuuri. Neeldunud energia võib suurendada keskkonna üldist temperatuuri ja kohalikku temperatuuri väljaspool piire. Samal ajal tekitab keskmine ultraheli vibratsiooni tõttu tugevat kõrgsageduslikku võnkumist ja keskmine hõõrub üksteise vastu soojuse tekitamiseks, mis võib suurendada tahke ja vedela keskkonna temperatuuri. Kui ultraheli lained tungivad kahe erineva kandja liidesesse, on temperatuuri tõus suurem. Seda seetõttu, et liidese iseloomulik impedants on erinev, mis põhjustab peegeldust, moodustades seisva laine, põhjustades hõõrdumist molekulide ja kuumutamise vahel.
Ultraheli termiline toime võib tekitada kahte termilise mõju vormi. Üks on pidevate lainete tekitatud termiline mõju ja teine on hetkeline termiline mõju. Pideva laine termiline mõju on tingitud söötme neeldumisest ja sisemisest hõõrdekaotusest. Ultraheli pidev toime teatud aja jooksul põhjustab temperatuuri tõusu meediumi helivälja piirkonnas. Hetkeline termiline mõju viitab peamiselt hetkelisele kõrgele temperatuurile, mis tekib kavitatsioonimulli sulgemisel.
Ultraheli termilisel mehhanismil on järgmised aspektid:
Üleminek toimub siis, kui ultraheli vibratsioon läbib keskkonda;
Keskmine punkt on perioodiliselt kokku tõmbunud, nii et temperatuuri tõusu keskus toimub ultraheli laine tihendusfaasis;
See moodustub erinevate kudede piiril. Kudede kihistumise ja erinevate dielektriliste takistuste tõttu tekivad peegeldused ja moodustuvad seisvad lained, põhjustades molekulide vahelist suhtelist liikumist hõõrdumise tekitamiseks ja soojuse moodustamiseks. Sel ajal toimub lokaalne temperatuuri tõus seisva laine antinode vastavas asendis. .
Nende tegurite hulgas on keskkonna imendumine soojuse moodustumise peamine tegur.
Kuna ei ole ainet, mis suudaks muuta kogu helienergia mehaaniliseks energiaks ja keemiliseks energiaks, tekitab see soojust enam-vähem, nii et termiline mõju on ultraheli ainulaadne omadus. Ultraheli termiline mõju võib ilmneda ultraheli põhjustatud üldise kuumutamisena, kohaliku kütmisena piiril, laine esiosa lokaalse kuumutamisega, kui lööklaine moodustub jne.
