初級聲輻射力-HCSONIC
當聲波在其自身上反射時,,反射波可以疊加形成所謂的聲駐波,。這種波的特征是局部高壓區(qū)域發(fā)生構造疊加,,稱為壓力波腹,,局部壓力小區(qū)域發(fā)生破壞性干擾,,稱為壓力節(jié)點,。
當駐波場持續(xù)存在于含有食物顆?;蛩蔚慕橘|中時,如果流體與顆粒材料之間存在聲阻抗不匹配,,則波將被顆粒部分地散射,。波的散射將產(chǎn)生所謂的初級聲輻射力。這種力作用于粒子和液滴,,該力作用在顆粒和液滴上,,使得它們根據(jù)聲學對比系數(shù)向駐波的節(jié)點或波腹移動。聲學對比系數(shù)取決于粒子及其周圍介質的密度和壓縮性,。
對比系數(shù)可以用:
其中ρ是密度,,β是壓縮性,下標l和p分別表示液體介質和顆粒,。當對比系數(shù)為正時,,粒子向駐波壓力節(jié)點移動;當對比系數(shù)為負時,,粒子向壓力反方向移動,。 根據(jù)經(jīng)驗,密度小于周圍液體的食物成分時,,有一個對比因子促使它們向壓力大值靠近,。那些密度高于周圍流體的將會被推向壓力小值。單個液滴或顆粒在駐波內的壓力節(jié)點或波腹上的定位將導致它們快速聚集或合并成較大的實體,。
聲輻射力的研究可以追溯到King的工作,。 他的工作重點是了解球形不可壓縮粒子在聲場中的行為。平面聲波中的可壓縮粒子如下:
其中r是粒子半徑,,k =2πλ波數(shù),,λ是聲波的波長,,Eac是比能量密度,x是駐波的節(jié)點的距離,,φ是聲學對比因子,。
食物材料在駐波聲場中的遷移