Gliceryna została wybrana do odgazowania, ponieważ ma lepkość podobną do lepkości stopionego szkła. Ponieważ eksperymenty są przeprowadzane w temperaturze pokojowej, monitorowanie procesu kawitacji ultradźwiękowej jest znacznie prostsze. Zastosowaliśmy dwa stanowiska doświadczalne, na których mogliśmy wizualnie obserwować i rejestrować proces odgazowania. Poprzez fizyczne modelowanie odgazowania ultradźwiękowego stopionego szkła za pomocą gliceryny, możemy uprościć przyszłą optymalizację procesu.

Kawitacja ultradźwiękowa

Kawitacja ultradźwiękowa polega na przykładaniu fal ultradźwiękowych do cieczy, co powoduje powstawanie, wzrost, pulsację i zapadanie się mikropęcherzyków. Kawitacja rozpoczyna się po osiągnięciu progu energii, który dla gliceryny wynosi około 0,15 MPa. Tworzą się tysiące pęcherzyków. Rozszerzają się i gwałtownie zapadają, tworząc fale uderzeniowe o dużej prędkości i wysokie ciśnienia rzędu kilku GPa. Występują również lokalne wysokie temperatury.

Pęcherzyki gazu tworzą się na jądrach kawitacji i rosną przez dyfuzję z gliceryny do pęcherzyka. Jeśli ciecz zawiera już pęcherzyki, to ulegają one wzrostowi dyfuzyjnemu. Pojedyncze pęcherzyki łączą się ze sobą dzięki siłom przyciągającym między nimi (Bjerknesa i Bernoulliego ). W miarę wzrostu ich wyporność zwiększa się, a one wypływają na powierzchnię i uwalniają gaz do atmosfery.