Relevantní studie se domnívají, že ultrazvuková atomizace je proces využití ultrazvukové energie k vytvoření kapalinových jemných kapiček v plynné fázi, tj. Ultrazvukové vlny jsou generovány na povrchu vibrační kapaliny a vibrační pík složený z amplitudy se odděluje a rozbije kapičky od povrchu. Jak se ultrazvuková frekvence zvyšuje, atomizované kapičky se ztenčují a jemnější. Obecně platí, že pod působením ultrazvukové vibrační frekvence lze získat jemné kapičky. Kromě toho může ultrazvukové frekvenční pole eliminovat nebo ztenčit hladinovou vrstvu teploty poblíž povrchu přenosu tepla, čímž podporuje přenos tepla.
Používají se různé typy atomizačních procesů, které lze klasifikovat podle vlivu přenosu energie na atomizaci povrchu kapalného filmu. Mechanické nebo tradiční atomizační procesy, jako je atomizace dvou tekutin, atomizace tlaku a atomizace rotačního disku, využívají mechanickou energii k tlaku nebo zvýšení kinetické energie kapaliny, aby mohla být rozdělena ve formě kapiček. Tyto procesy vyžadují více energie a nemají kontrolu nad konečnou velikostí a ejekční rychlostí kapiček.
Na rozdíl od tradiční atomizace může být efektivnější a vyžaduje pouze přenos elektrické energie do piezoelektrického převodníku, aby řídil trysku k rezonování. Kapičky nemají žádné pohyblivé části, k vytvoření kapiček se používají pouze mechanické vibrace generované dodávanou elektrickou energií. Protože není vyžadována žádná další energie, může být distribuce velikosti kapiček lépe kontrolována.
Průměrné průměry kapiček generovaných kapilárními píky při nucených vibračních frekvencích 10–800 kHz pro různé pracovní tekutiny (včetně vody, oleje a roztaveného vosku) a byl vytvořen vztah mezi průměrnými průměry tryskových kapiček. DP=0.34*8π / ρf2
Kapilární vlny a kavitační účinky
Generování ultrazvukové atomizace je založeno na efektu kapilární vlny a kavitační efekt. Při působení na rozprašovací hlavě 20 kHz s nižším výkonem je pozorováno, že na povrchu rozprašovací hlavy je pravidelná struktura podobná mřížce, se stejným počtem vrcholů a žlabů na jednotku plochy, nazývané kapilární vlny. Tento nízký výkon napájení způsobuje povrchové rušení bez skutečného vyhazování kapiček.
Kavitace je mikroskopický jev, který nelze přímo pozorovat na povrchu atomizační hlavy pouhým okem. Dva různé typy kapiček byly nalezeny prostřednictvím časosběru kamery, jmenovitě téměř sférických kapiček a pruhů, s pruhy s vyššími rychlostmi a téměř sférické kapičky s menší rychlostí, kde lze identifikovat přítomnost kavitace.
Tvorba dutin poblíž povrchu atomizéru a v kapalném filmu a následné kolaps těchto dutin vede k místnímu uvolňování velkého množství energie; Ve srovnání s nízkými ejekčními rychlostmi pozorovanými v případě vysunutí kapiček vyvolaných šířením kapilární vlny tedy kavitační účinek výrazně zvyšuje rychlost vyhazování kapiček. Současně se povrchová plocha zabírá kapalinou na špičce atomizační hlavy snižuje se se zvyšováním frekvence atomizátoru, což ztěžuje zachycení kapilárních vln na povrchu.
