بررسی تجربی و شبیه سازی عددی میدان آکوستیک ترنسدیوسر شستشو فراصوتی

ترنسدیوسرهای توان بالای فراصوتی با انتشار امواج فرکانس بالا در محیط مایع و ایجاد میدان های صوتی شدید موجب ایجاد پدیده کاویتاسیون درون مخزن مایع می شوند. انفجار حباب های ریز که به کاویتاسیون معروف هستند، حاصل میدان صوتی شدید، پدیده های فیزیکی و شیمیایی می باشند و برای زدودن آلودگی ها از سطح قطعات حساس و پیچیده استفاده می شود. تعیین میدان آکوستیک ترنسدیوسر فراصوتی درون مخزن می تواند کمک شایانی در تعیین تعداد ترنسدیوسر لازم، فاصله بهینه بین آن ها و ابعاد مناسب مخزن نماید. با توجه به هزینه بالای آزمون های تجربی، روش اجزاء محدود یک ابزار مناسب جهت پیش بینی رفتار مجموعه ارتعاشی و تعیین میدان آکوستیک فراصوت در مایع درون مخزن می باشد. در این پژوهش تعیین فرکانس های رزونانس مجموعه ی ارتعاشی و بررسی میدان انتشار موج آکوستیک توسط نرم افزار تحلیل اجزاء محدود کامسول انجام گرفت. پس از ساخت اجزاء و مونتاژ مخزن، در بخش آزمون تجربی، میدان آکوستیک حاصل از ارتعاش فراصوت، به وسیله هیدروفون فرکانس بالا در موقعیت های مختلف مخزن اندازه گیری شد. بر اساس داده های نقشه برداری تجربی و مقایسه آن با نتایج شبیه سازی، فرکانس های هارمونیک و سوپرهارمونیک به صورت همزمان در محیط آب مشاهده شدند. تطابق نتایج شبیه سازی و آزمون تجربی نشان داد که روش شبیه سازی یک ابزار مناسب جهت پیش بینی رفتار مایع درون مخزن تحت ارتعاشات فراصوت توان بالا می باشد.

کلیدواژه ها:

شستشوی فراصوتی ، میدان آکوستیک ، امواج فرکانس بالا ، ترنسدیوسر