Các nghiên cứu có liên quan tin rằng nguyên tử siêu âm là quá trình sử dụng năng lượng siêu âm để tạo ra các giọt chất lỏng trong pha khí, nghĩa là, sóng siêu âm được tạo ra trên bề mặt của chất lỏng rung và đỉnh rung bao gồm các biên độ phân tách và phá vỡ các giọt khỏi bề mặt. Khi tần số siêu âm tăng lên, các giọt nguyên tử trở nên mỏng hơn và mịn hơn. Nói chung, theo tác động của tần số rung siêu âm, có thể thu được các giọt tốt. Ngoài ra, trường tần số siêu âm có thể loại bỏ hoặc làm mỏng lớp ranh giới nhiệt độ gần bề mặt truyền nhiệt, do đó thúc đẩy truyền nhiệt.
Các loại quá trình nguyên tử hóa khác nhau được sử dụng, có thể được phân loại theo ảnh hưởng của việc truyền năng lượng đến nguyên tử hóa bề mặt màng lỏng. Các quá trình nguyên tử hóa cơ học hoặc truyền thống, chẳng hạn như nguyên tử hóa hai chất lỏng, nguyên tử hóa áp lực và nguyên tử đĩa quay, sử dụng năng lượng cơ học để điều áp hoặc tăng động năng của chất lỏng để có thể bị phá vỡ dưới dạng giọt. Các quy trình này đòi hỏi nhiều năng lượng hơn và không có quyền kiểm soát đối với kích thước cuối cùng và tốc độ phóng của các giọt.
Khác với nguyên tử hóa truyền thống, nó có thể hiệu quả hơn và chỉ yêu cầu năng lượng điện phải được truyền đến đầu dò áp điện để điều khiển vòi phun để cộng hưởng. Các giọt không có các bộ phận chuyển động, chỉ các rung động cơ học được tạo ra bởi năng lượng điện được cung cấp được sử dụng để tạo ra các giọt. Vì không cần thêm năng lượng, phân phối kích thước giọt có thể được kiểm soát tốt hơn.
Đường kính trung bình của các giọt được tạo ra bởi các đỉnh mao quản ở tần số rung bắt buộc là 10 nhiệt800 kHz đối với các chất lỏng làm việc khác nhau (bao gồm nước, dầu và sáp nóng chảy) và mối quan hệ giữa đường kính trung bình của các giọt nước được thiết lập. DP=0.34*8π / f2
Sóng mao dẫn và hiệu ứng xâm thực
Việc tạo ra nguyên tử siêu âm dựa trên hiệu ứng sóng mao quản và hiệu ứng xâm thực. Khi tác động lên đầu nguyên tử hóa 20kHz với công suất thấp hơn, người ta thấy rằng có một cấu trúc chính quy giống như lưới trên bề mặt của đầu nguyên tử hóa, với cùng số lượng đỉnh và máng trên một đơn vị diện tích, được gọi là sóng mao mạch. Đầu vào công suất thấp này tạo ra sự xáo trộn bề mặt mà không có sự phóng chảy thực tế.
Cavites là một hiện tượng kính hiển vi không thể quan sát trực tiếp trên bề mặt của đầu nguyên tử với mắt thường. Hai loại giọt khác nhau đã được tìm thấy thông qua thời gian của camera, cụ thể là các giọt và vệt gần hình cầu, với các vệt có vận tốc cao hơn và các giọt gần hình cầu có ít vận tốc hơn, trong đó có thể xác định được sự hiện diện của xâm thực.
Sự hình thành các khoang gần bề mặt nguyên tử và trong màng lỏng và sự sụp đổ tiếp theo của các khoang này dẫn đến việc giải phóng cục bộ một lượng lớn năng lượng; Do đó, so với vận tốc phóng thấp được quan sát thấy trong trường hợp phóng chảy giọt gây ra bởi sự lan truyền sóng mao quản, hiệu ứng xâm thực làm tăng đáng kể tốc độ phóng chảy của giọt. Đồng thời, diện tích bề mặt chiếm bởi chất lỏng trên đầu của đầu nguyên tử giảm khi tần số của bộ nguyên tử tăng lên, gây khó khăn cho việc bắt sóng mao quản trên bề mặt.
