[發明專利]一種聲駐波粘性流體脫氣裝置及方法

在審

• 申請號: 201710241032.4
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN106880961A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 羅小明;曹聚杭;閆海鵬;何利民;呂宇玲
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01D19/00
• 分類號: B01D19/00
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司37201
• 代理人: 張中南,邱岳

1.一種聲駐波粘性流體脫氣裝置，其特征在于包括信號發生器(1)、功率放大器(2)、聲波換能器(3)、鋼板(4)以及透明駐波槽(5)；所述信號發生器(1)的輸出端與所述功率放大器(2)的輸入端相連，所述信號發生器(1)為所述功率放大器(2)提供激勵信號源；所述功率放大器(2)的正負極輸出端與所述聲波換能器)3的正負極相連，所述功率放大器(2)為所述聲波換能器(3)提供激勵電壓；所述聲波換能器(3)位于所述鋼板(4)底部且聲波換能器(3)通過粘結劑與鋼板(4)粘結在一起，所述鋼板(4)位于所述透明駐波槽(5)底部且鋼板(4)通過粘結劑與透明駐波槽(5)粘結在一起，所述聲波換能器(3)產生的聲波在所述透明駐波槽(5)內流體中傳播，聲波在傳播過程中遇到流體與空氣的反射面后反射，輻射波與反射波在流體中發生干涉，產生聲駐波。

2.根據權利要求1所述的一種聲駐波粘性液體脫氣裝置，其特征在于所述鋼板(4)的厚度D_s應該遠小于聲波在鋼板(4)中的波長λ_s，即2πD_s/λ_s<<1，以此提高所述聲波換能器(3)產生的聲波進入所述透明駐波槽(5)內流體的效率。

3.根據權利要求1所述的一種聲駐波粘性液體脫氣裝置，其特征在于所述鋼板(4)與流體空氣反射面的距離(流體在所述透明駐波槽(5)內的高度)應為聲波在流體中半波長的整數倍，滿足此條件輻射波與反射波才可以在流體中形成聲駐波。

4.根據權利要求1所述的一種聲駐波粘性液體脫氣裝置，其特征在于所述透明駐波槽(5)的前面板上標有刻度，用來測量加入所述透明駐波槽(5)中流體的高度。

5.利用權利要求1所述的一種聲駐波粘性液體脫氣裝置進行聲駐波粘性液體脫氣的方法，其特征在于以下步驟：

(1)將粘性流體加入透明駐波槽體5中，使流體液面距離聲輻射面的高度為聲波在流體中半波長的整數倍；

(2)設置所述信號發生器1的超聲波信號為正弦信號，所述功率放大器2將所述信號發生器1產生的正弦小信號無失真的放大，經所述功率放大器2放大的信號施加在所述聲波換能器3上，所述聲波換能器3在正弦信號的激勵下將電信號轉換成聲波輻射出去，由于流體高度設置為半波長的整數倍，所述聲波換能器3輻射出的聲波在流體與空氣的接觸面處發生反射，輻射波與反射波疊加形成駐波；

(3)流體中的微氣泡在聲波穩態空化效應下不斷變大，并在聲駐波條帶效應下向壓力波腹附近聚集并形成氣泡條帶，微氣泡在條帶處進一步發生氣泡聚并，氣泡粒徑不斷增大直至上浮到流體液面處發生崩潰，達到脫氣目的。