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摘要
采用20 kHz超声破碎装置对纤维素进行微细化处理,研究了圆柱形料腔内影响微细化效果的因素:超声声源功率、微细化处理时间和料腔声场几何条件(液位高度)。应用有限元方法获取破碎装置中超声空化能的区域分布,根据空化能的区域分布特性,选择不同液位高度,对2种超声声源功率条件下不同处理时间后的微细化效果进行了试验验证和对比分析。结果表明,超声处理时间2 min内效率最高,纤维素粒径显著降低,D50为41μm,处理时间增加至20 min时,D50为25μm;低功率情况下,谐振液位条件下空化能量增强,与非谐振液位相比,处理时间为2 min时,纤维素粒径D50值小于14μm;高功率条件下出现声致流动,导致空化区域扩散增大,与低功率条件相比,相同处理时间纤维素粒径D50值明显降低。
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