اثر چیدمان پیزوالکتریک‌ بر چگالی انرژی آکوستیکی در ریزمحفظه فراصوتی تهیه نانوامولسیون

امروزه نانوامولسیون‌ها و فناوری‌های تولید آن، به یکی از مباحث مهم در صنایع مختلف از جمله مهندسی شیمی، پزشکی و غذایی تبدیل شده است. موج‌دهی فراصوتی از مناسب‌ترین روش‌های تهیه نانوامولسیون‌ها است که در مقیاس‌های مختلف به‌کار برده می‌شود. در برخی از کاربردهای خاص، از ریزمحفظه‌ها برای تهیه نانوامولسیون استفاده می‌شود. انتشار امواج فراصوتی توسط سرامیک‌های پیزوالکتریک (پیزو) انجام شده که مهم‌ترین بخش یک حمام فراصوتی به شمار می‌رود. نحوه قرارگرفتن و بسامد تحریک پیزو‌ها تاثیر فراوانی بر برهمکنش امواج و کارآیی حمام فراصوتی دارد. در این مقاله طی شبیه‌سازی‌هایی با استفاده از نرم‌افزار کامسول، به بررسی چهار چیدمان ریزمحفظه‌های فراصوتی مکعبی، پرداخته شده است. موج‌دهی فراصوتی در سه بسامد 20، 200 و 300 کیلوهرتز انجام شده و تاثیر افزودن پیزوها در بسامدهای مختلف جهت دستیابی به مناسب‌ترین چیدمان ارزیابی شده است. نشان داده شد افزودن دو پیزو به‌صورت روبروی هم به چیدمان، موجب افزایش چگالی انرژی آکوستیکی به‌صورت نمایی شده و این افزایش در بسامدهای کمتر بسیار محسوس‌تر می‌باشد.