Ang ultrasonic cavitation effect ay tumutukoy sa alternating compression at pagpapalawak ng mga likidong molekula habang ang ultrasound ay nagpapalaganap sa isang likido. Kapag ang sound pressure ay umabot sa kritikal na halaga, maraming maliliit na cavitation bubble ang nabubuo sa diesel fuel. Ang mga cavitation bubble na ito ay mabilis na lumalawak at marahas na bumagsak sa loob ng napakaikling panahon (nanoseconds), na agad na naglalabas ng napakataas na lokal na temperatura (mahigit sa 5000K) at mga pressure (daan-daang MPa), habang sabay-sabay na bumubuo ng malalakas na shock wave, microjet, at shear forces. Ang matinding pisikal na kapaligiran na ito ay nakakagambala sa equilibrium ng orihinal na molekular na istraktura sa diesel fuel, na nakakamit ng maraming epekto sa paggamot: sa isang banda, ang matinding puwersa ng paggugupit ay naghihiwa-hiwalay ng malalaking molecular cluster, mga impurity particle, at tubig sa diesel fuel sa micron o kahit nanometer-sized na mga particle, na nagpapakalat ng mga ito nang pantay-pantay sa buong diesel fuel; sa kabilang banda, ang mataas na temperatura at presyon na nabuo ng epekto ng cavitation ay nagpapabilis sa pagbabago at paghihiwalay ng mga nakakapinsalang sangkap sa diesel fuel, na lumilikha ng mga kanais-nais na kondisyon para sa kasunod na paggamot sa paglilinis. Bilang karagdagan sa epekto ng cavitation, ang mekanikal na epekto ng ultrasound ay maaaring makabuo ng tuluy-tuloy na high-frequency vibrations sa diesel fuel, pagpapahusay ng media mixing at pagpapabuti ng pagkakapareho ng pagproseso. Ang thermal effect, sa pamamagitan ng bahagyang conversion ng ultrasonic energy, ay bahagyang nagpapataas ng temperatura ng diesel fuel, na tumutulong sa pag-optimize ng kahusayan sa pagpoproseso nang hindi nasisira ang pisikal at kemikal na mga katangian ng diesel fuel, kaya pinapanatili ang mga katangian ng gasolina nito sa buong proseso.
Ultrasonic diesel emulsification: Pinapabuti ang kahusayan ng pagkasunog at binabawasan ang mga pollutant emissions.
Ang ultrasonic emulsification ay isa sa mga pangunahing aplikasyon ng paggamot ng ultrasonic na diesel fuel. Ang pangunahing prinsipyo nito ay ang pagbuo ng homogenous at stable na tubig-diesel emulsion (WIDE) sa ilalim ng pagkilos ng ultrasonic cavitation, na ang nilalaman ng tubig ay karaniwang mula 5% hanggang 25%. Dahil ang tubig at diesel fuel ay hindi mapaghalo, ang cavitation shear force ng ultrasound ay maaaring masira ang mga patak ng tubig sa mga nanoscale particle, pantay na nakakalat ang mga ito sa loob ng diesel fuel upang bumuo ng isang matatag na sistema ng emulsion. Inaalis nito ang pangangailangan para sa malalaking halaga ng mga kemikal na emulsifier, o nangangailangan lamang ng maliit na halaga upang mapabuti ang katatagan.
Ang emulsified diesel fuel na ito ay nag-aalok ng makabuluhang mga pakinabang sa panahon ng combustion: kapag ito ay pumasok sa combustion chamber, ang mga patak ng tubig ay mabilis na umuusok at lumalawak sa mataas na temperatura, binabawasan ang tensyon sa ibabaw ng mga patak ng diesel fuel at nakakamit ang pangalawang atomization. Ito ay makabuluhang pinatataas ang lugar ng kontak sa pagitan ng diesel fuel at hangin, na nagreresulta sa mas kumpletong pagkasunog at epektibong binabawasan ang pagkonsumo ng gasolina ng humigit-kumulang 5%. Sa ilang mga sitwasyon, ang kahusayan ng gasolina ay maaaring mapabuti ng 15%-20%. Kasabay nito, ang proseso ng pagsingaw ng mga patak ng tubig ay sumisipsip ng malaking halaga ng init, na nagpapababa ng lokal na temperatura ng adiabatic combustion sa combustion chamber, at sa gayon ay binabawasan ang nitrogen oxide (NOx) emissions ng hanggang 40% at particulate matter (PM) emissions ng higit sa 30%, at kahit na ganap na inaalis ang itim na usok sa kapaligiran, na nakakapagpabawas ng polusyon sa kapaligiran. Higit pa rito, maaaring bawasan ng emulsified diesel ang mga deposito ng carbon sa loob ng mga makina, bawasan ang pagkasira ng kagamitan, at pahabain ang buhay ng makina, na ginagawa itong angkop para sa mga senaryo ng pagkonsumo ng diesel tulad ng mga logistics fleet, mga makina ng barko, at mga generator set.
Sa kasalukuyan, ang mga domestic na kumpanya ay nakamit ang malakihang produksyon ng ultrasonic emulsified diesel equipment, na may isang solong yunit na nagpoproseso ng hanggang 20 tonelada bawat araw at ang katatagan ng emulsification (walang stratification pagkatapos ng 48 oras) na umaabot sa 99%. Ang kagamitang ito ay inilapat sa mga proyekto sa pag-optimize ng gasolina sa mga kumpanya tulad ng Sinopec at PetroChina, na tumutulong sa malalaking kumpanya ng logistik na makabuluhang bawasan ang mga gastos sa gasolina.