Zum Mechanismus der Ultraschallvernebelung

Zusammenfassung

Um die Einsatzmöglichkeit der Ultraschallvernebelung im technischen Rahmen abschätzen zu können, ist es unerläßlich, Betrachtungen über den Wirkungsmechanismus anzustellen. Beobachtungen über die Nebelbildung bei der Beschallung von Flüssigkeits-Gas-Grenzschichten liegen vor, seit man Ultraschall genügender Intensität erzeugen kann [1]. SÖLLNER unternahm als erster den Versuch, den Mechanismus der Ultraschallvernebelung zu klären [2]. Aufgrund seiner Versuche kam er zu dem Schluß, daß zumindest bei den nichtmetallischen Flüssigkeiten die Ursache für die Nebelbildung in der Kavitation an der Grenzschicht Flüssigkeit-Gas zu suchen sei. Die Tatsache, daß auch flüssige Metalle, wie Quecksilber oder geschmolzenes Wood-Metall, Ultraschallnebel bilden, paßte in seinen Erklärungsversuch nicht hinein. Später wurde dann in den Arbeiten von ESCHE, DIRNAGL und BISA [5, 6, 7] darauf hingewiesen, daß ein Zusammennang zwischen der sich bildenden Tröpfchengröße und der Wellenlänge der Kapillarwellen, die bei der Beschallung von Flüssigkeitsoberflächen entstehen können, besteht. Allerdings wurden die letztgenannten Untersuchungen bei hohen Ultraschallfrequenzen gemacht, so daß man die Kapillarwellenlänge nicht ausmessen konnte. Dadurch ist es den genannten Verfassern entgangen, daß die Frequenz f_k der durch Ultraschall erregten Kapillarwellen gleich der halben Anregungsfrequenz f_a ist. SOROKIN [10] und EISENMENGER [11] bringen die Ableitung dieser Anregungsbedingung in sehr ausführlicher Darstellung.