Ultralydoppvarmingseffekt
Når ultralydbølger forplanter seg i mediet, på grunn av forplantningsmediets indre friksjon, vil en del av lydbølgeenergien bli absorbert av mediet og konverteres til varmeenergi for å øke temperaturen på mediet. Sammenlignet med andre oppvarmingsmetoder oppnår denne oppvarmingsmetoden den samme effekten. Denne effekten av å øke temperaturen på mediet kalles den termiske effekten av ultralyd.
Når ultralydbølger forplantes i mediet, vil lydbølger med stor amplitude danne periodiske sjokkbølger med en sagtannbølgeoverflate, noe som forårsaker en stor trykkgradient ved bølgeoverflaten. Vibrasjonsenergi absorberes kontinuerlig og omdannes til varme av mediet for å øke medietemperaturen. Den absorberte energien kan øke den totale temperaturen til mediet og den lokale temperaturen utenfor grensen. Samtidig, på grunn av ultralydsvibrasjon, produserer mediet sterk høyfrekvent svingning, og mediet gnir seg mot hverandre for å generere varme, noe som kan øke temperaturen på det faste og flytende mediet. Når ultralydbølger trenger inn i grensesnittet til to forskjellige medier, er temperaturstigningen større. Dette er fordi den karakteristiske impedansen på grensesnittet er forskjellig, noe som vil forårsake refleksjon, danner en stående bølge, forårsaker friksjon mellom molekyler og oppvarming.
Den termiske virkningen av ultralyd kan gi to former for termiske effekter. Den ene er den termiske effekten som produseres av kontinuerlige bølger, og den andre er den øyeblikkelige termiske effekten. Den termiske effekten av kontinuerlig bølge skyldes absorpsjonen av mediet og indre friksjonstap. Den kontinuerlige virkningen av ultralyd i løpet av en viss tidsperiode forårsaker en temperaturøkning i lydfeltområdet til mediet. Den øyeblikkelige termiske effekten refererer hovedsakelig til den øyeblikkelige høye temperaturen som genereres ved lukking av kavitasjonsboblen.
Den termiske mekanismen for ultralyd har følgende aspekter:
Overgang skjer når ultralydvibrasjon passerer gjennom mediet;
Middelpunktet trekkes sammen med jevne mellomrom, slik at temperaturøkningssenteret oppstår i kompresjonsfasen av ultralydbølgen;
Den dannes ved grensen til forskjellige vev. På grunn av stratifiseringen av vevene og de forskjellige dielektriske impedansene, vil refleksjoner bli generert og stående bølger vil bli dannet, og forårsake relativ bevegelse mellom molekyler for å generere friksjon og danne varme. På den tiden vil det være en lokal temperaturøkning i den tilsvarende posisjonen til den stående bølgen antinode. .
Blant disse faktorene er absorpsjonen av mediet den viktigste faktoren for varmedannelse.
Fordi det ikke er noe stoff som kan konvertere all lydenergi til mekanisk energi og kjemisk energi, vil det generere varme mer eller mindre, så den termiske effekten er en unik egenskap ved ultralyd. Den termiske effekten av ultralyd kan manifestere seg som den totale oppvarmingen forårsaket av ultralyd, lokal oppvarming ved grensen, lokal oppvarming av bølgefronten når sjokkbølgen dannes, og så videre.
