प्रासंगिक अध्ययनों का मानना है कि अल्ट्रासोनिक एटमाइजेशन गैस चरण में तरल रूप को ठीक बूंदों को बनाने के लिए अल्ट्रासोनिक ऊर्जा का उपयोग करने की प्रक्रिया है, अर्थात, वाइब्रेटिंग तरल की सतह पर अल्ट्रासोनिक तरंगें उत्पन्न होती हैं, और आयाम से बना कंपन शिखर अलग हो जाता है और सतह से बूंदों को तोड़ता है। जैसे -जैसे अल्ट्रासोनिक आवृत्ति बढ़ती है, परमाणु बूंदें पतली और महीन हो जाती हैं। आम तौर पर, अल्ट्रासोनिक कंपन आवृत्ति की कार्रवाई के तहत, ठीक बूंदों को प्राप्त किया जा सकता है। इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक आवृत्ति क्षेत्र गर्मी हस्तांतरण की सतह के पास तापमान सीमा परत को समाप्त या पतला कर सकता है, जिससे गर्मी हस्तांतरण को बढ़ावा मिलता है।
विभिन्न प्रकार की एटमाइजेशन प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है, जिन्हें तरल फिल्म की सतह के एटमाइजेशन पर ऊर्जा हस्तांतरण के प्रभाव के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है। मैकेनिकल या पारंपरिक एटमाइजेशन प्रक्रियाएं, जैसे कि टू-फ्लुइड एटमाइजेशन, प्रेशर एटमाइजेशन और रोटरी डिस्क एटमाइजेशन, एक तरल की गतिज ऊर्जा को दबाव या बढ़ाने के लिए यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग करें ताकि इसे बूंदों के रूप में तोड़ा जा सके। इन प्रक्रियाओं को अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है और बूंदों के अंतिम आकार और इजेक्शन वेग पर कोई नियंत्रण नहीं होता है।
पारंपरिक एटमाइजेशन से अलग, यह अधिक कुशल हो सकता है और केवल इलेक्ट्रिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है जिसे नोजल को गूंजने के लिए नोजल को ड्राइव करने के लिए पीज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर को प्रेषित किया जाना चाहिए। बूंदों में कोई चलती भाग नहीं होता है, केवल आपूर्ति की गई विद्युत ऊर्जा द्वारा उत्पन्न यांत्रिक कंपन का उपयोग बूंदों को बनाने के लिए किया जाता है। चूंकि कोई अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता नहीं है, इसलिए छोटी बूंद आकार वितरण को बेहतर नियंत्रित किया जा सकता है।
अलग -अलग कामकाजी तरल पदार्थ (पानी, तेल और पिघले हुए मोम सहित) के लिए 10-800 kHz की जबरन कंपन आवृत्तियों पर केशिका चोटियों द्वारा उत्पन्न बूंदों के औसत व्यास, और जेटी बूंदों के औसत व्यास के बीच संबंध स्थापित किया गया था। dp=0.34*8π / ρf2
केशिका तरंगें और गुहिकायन प्रभाव
अल्ट्रासोनिक एटमाइजेशन की पीढ़ी केशिका तरंग प्रभाव और गुहिकायन प्रभाव पर आधारित है। कम शक्ति के साथ 20kHz परमाणु सिर पर काम करते समय, यह देखा जाता है कि परमाणु सिर की सतह पर एक ग्रिड जैसी नियमित संरचना होती है, समान संख्या में चोटियों और गर्तों प्रति यूनिट क्षेत्र, जिसे केशिका तरंगें कहा जाता है। यह कम बिजली इनपुट वास्तविक बूंद की इजेक्शन के बिना सतह की गड़बड़ी का उत्पादन करता है।
गुहिकायन एक सूक्ष्म घटना है जिसे सीधे नग्न आंखों के साथ परमाणु सिर की सतह पर नहीं देखा जा सकता है। दो अलग-अलग प्रकार की बूंदों को कैमरा टाइम-लैप्स के माध्यम से पाया गया, अर्थात् निकट-गोलाकार बूंदों और लकीरों के साथ, उच्च वेग होने के साथ, और कम वेग वाले निकट-गोलाकार बूंदों के साथ, जहां गुहिकायन की उपस्थिति की पहचान की जा सकती है।
एटमाइज़र सतह के पास और तरल फिल्म में गुहाओं का गठन और इन गुहाओं के बाद के पतन से बड़ी मात्रा में ऊर्जा की स्थानीय रिलीज होती है; इस प्रकार, केशिका तरंग प्रसार से प्रेरित बूंद की इजेक्शन के मामले में देखे गए कम इजेक्शन वेगों की तुलना में, गुहिकायन प्रभाव बहुत अधिक बूंद इजेक्शन वेग को बढ़ाता है। इसी समय, परमाणु सिर की नोक पर तरल द्वारा कब्जा कर लिया गया सतह क्षेत्र कम हो जाता है क्योंकि एटमाइज़र की आवृत्ति बढ़ जाती है, जिससे सतह पर केशिका तरंगों को पकड़ना मुश्किल हो जाता है।
