بررسی اثر شعاع انحنای لبه یک ریزمحفظه فراصوتی پیزوالکتریکی جهت بهبود پایداری نانوامولسیون

استفاده از امواج فراصوتی برای تهیه نانوامولسیون ها از مهم ترین موضوع های پژوهشی مرتبط با صنایع داروسازی، غذایی، مهندسی مکانیک و شیمی است. تاکنون در این روش از محفظه با مقیاس های مختلفی استفاده شده که با توجه به کاربرد و دقت مورد نیاز، انتخاب می شود. تعداد و نحوه قرارگرفتن سرامیک های پیزوالکتریک (پیزوها)، بسامد تحریک آن ها و میزان انحنا در لبه های محفظه، متغیرهای مختلفی در بهینه سازی طراحی یک حمام فراصوتی بوده که می توانند موجب تشدید یا خنثی شدن امواج با یکدیگر می شوند. در این مقاله، طی 36 حالت، با استفاده از نرم افزار کامسول، بررسی تاثیر شعاع لبه در چهار چیدمان مختلف از پیزوهای یک ریزمحفظه فراصوتی مکعبی پرداخته شده است. شعاع لبه در سه مقدار صفر، 2.5 و 5 میلی متر و تحریک پیزوها در بسامدهای 20، 200 و 300 کیلوهرتز ارزیابی شده اند. نتایج نشان دادند حذف لبه ها، تاثیر مثبتی بر انتشار امواج و افزایش چگالی انرژی آکوستیکی داشته و در بسامدهای کمتر و در چیدمان های دارای تعداد پیزوی بیشتر، محسوس تر است. صحت سنجی های تجربی نیز با تهیه نانوامولسیون در دو حالت حمام فراصوتی بدون شعاع لبه و با شعاع لبه انجام شد. نتایج آن، ضمن تایید نتایج شبیه سازی، نشان داد که استفاده از حمام فراصوتی دارای شعاع لبه، موجب افزایش میزان پایداری فاز روغن در آب می شود.