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液體內(nèi)局部壓力降低時(shí)，液體內(nèi)部或液固交界面上蒸氣或氣體的空穴（空泡）的形成,、發(fā)展和潰滅的過程叫空化,。

空化是液體*的現(xiàn)象，發(fā)生在液體內(nèi)部的低壓區(qū),、尤其是在液體與固體的交界面上,。傳統(tǒng)意義上的空化是液體與其蒸氣的相變過程，包括發(fā)生,、發(fā)展,、消失三個(gè)階段。發(fā)生階段稱為“空化初生”,，伴有噪聲輻射的大幅度上升 ,；消失階段稱為“空化潰滅”，釋放出巨大的壓能和熱能,，可能造成對材料的破壞,，也可能被利用來為多種工業(yè)工程服務(wù)；在初生與潰滅之間的是空化發(fā)展階段,，稱為“空化發(fā)展”,，它主要是干擾空化物體的運(yùn)動(dòng)、使力發(fā)生了 變化,，譬如推力下降,、構(gòu)件振動(dòng)等，在某些情況下也可以減阻,、使阻力系數(shù)甚至降低一個(gè)數(shù)量級(jí),。

空化效應(yīng)的過程

超聲波空化作用

所有與液體相關(guān)的超聲處理技術(shù)都是利用超聲空化作為動(dòng)力的,。超聲空化，就是指在超聲作用下液態(tài)物質(zhì)中的微小氣泡隨超聲頻率發(fā)生迅速 ,、重復(fù)地生長-閉合－破滅運(yùn)動(dòng) 以及由此產(chǎn)生的一系列物理效應(yīng),。由于超聲空化作用非常復(fù)雜，研究內(nèi)容涉及聲學(xué),、化學(xué),、 光學(xué)、流體力學(xué)等多門學(xué)科,，而且在實(shí)際中不可能把空化效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng),、光電效應(yīng)等分離開來。由于空化作用引發(fā)的物 理,、化學(xué),、生物等效應(yīng)又具有相當(dāng)特異的性質(zhì)，而這些性質(zhì)具有重要的理論價(jià)值和巨大應(yīng)用潛力,。比如,，空化泡的潰滅會(huì)在空泡周圍極小的空間內(nèi)產(chǎn)生微射流，并對外輻射空化噪聲,?？张轁鐣r(shí)產(chǎn)生的高溫 高壓可用于清洗、切割,、破碎物件,，改善材料表面性能、過程強(qiáng)化等方面,，超聲波空化作用已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn),。

空化作用的產(chǎn)生

當(dāng)以高強(qiáng)度超聲波處理液體時(shí)，傳播到液體介質(zhì)中的聲波會(huì)產(chǎn)生交替的高壓 (壓縮) 和低壓 (稀疏) 循環(huán),，其速率取決于頻率,。在低壓循環(huán)期間，高強(qiáng)度的超聲波會(huì)在液體中產(chǎn)生小的真空氣泡或空隙,。當(dāng)氣泡達(dá)到不能再吸收能量的 體積時(shí), 它們在高壓循環(huán)中劇烈地坍塌,，這種現(xiàn)象稱為空化。在爆炸期間,，局部將達(dá)到非常高的溫度（約5,000K）和壓力（約2,000atm）,。空化氣泡的崩潰也導(dǎo)致液體射流高達(dá)280m/s的速度,，所產(chǎn)生的剪切力機(jī)械地破壞細(xì)胞膜并 改善材料轉(zhuǎn)移,。根據(jù)所采用的超聲波參數(shù)，超聲波對細(xì)胞有破壞性或建設(shè)性影響,，取決于所使用的超聲參數(shù),。