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Application d'un amplificateur de puissance dans le processus d'injection de gouttelettes à actionnement piézoélectrique

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Nom de l'expérience：experimental study of piezoelectric actuated droplet ejection behavior under coax

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Nom de l'expérience：experimental study of piezoelectric actuated droplet ejection behavior under coaxial airflow

Contenu de l'expérience：

Dans cet article, une buse piézoélectrique à gouttelettes avec rainure de jet coaxiale est conçue et fabriquée, et un système d'injection et d'observation de gouttelettes est construit. Une onde trapézoïdale bipolaire a été utilisée comme forme d'onde piézoélectrique d'entraînement des gouttelettes, et les images des gouttelettes à différents moments ont été obtenues par une caméra à couplage de charge sur la base de la répétabilité du processus d'éjection des gouttelettes. Parallèlement, le comportement d'éjection des gouttelettes sous l'action d'un flux d'air coaxial a été étudié.

But de l'expérience：en vue d'étudier l'effet du flux d'air coaxial sur le processus de pulvérisation de gouttelettes piézoélectriques

Matériel d'essai：buse piézoélectrique, générateur de signaux, amplificateur de puissance ATA-2032, oscilloscope, source de lumière LED, caméra CCD, loupe, etc.

Processus expérimental：

En utilisant l'effet piézoélectrique inverse, la plaque céramique piézoélectrique est stimulée par la tension d'impulsion pour produire une vibration mécanique, et le volume de la cavité de stockage du liquide change pour faire sortir les gouttelettes de la buse. Les signaux de forme d'onde sont principalement générés par un générateur de signaux, amplifiés par un amplificateur de puissance pour entraîner la plaque piézoélectrique, puis connectés à un oscilloscope pour afficher le signal de forme d'onde amplifié en temps réel. Les signaux de forme d'onde sont des ondes trapézoïdales bipolaires.

Compte tenu de la bonne répétabilité entre différentes gouttelettes au même moment dans le processus de pulvérisation des gouttelettes, une caméra à dispositif à couplage de charge (CCD) a été utilisée dans le système d'observation des gouttelettes, et les images des gouttelettes à différents moments ont été obtenues en ajustant avec précision le temps de retard d'une exposition similaire par rapport à la pulvérisation des gouttelettes au cours de l'expérience.

Résultat de l'expérience：

Avec l'augmentation de l'intensité du flux d'air coaxial, les conclusions suivantes apparaissent：

1. Au stade de la formation, la longueur d'extension des gouttelettes augmente et le volume de la tête des gouttelettes diminue.

2. Le temps de rupture de la gouttelette à la sortie de la buse n'est pas affecté par le flux d'air coaxial, mais le temps de rupture de la gouttelette à la tête et à la queue pendant le vol est retardé.

3. Le volume total final des gouttelettes au niveau du jet a légèrement diminué, le volume des gouttelettes principales a diminué et le volume des gouttelettes satellites a augmenté.

4. Le déplacement de la gouttelette principale et de la gouttelette satellite a augmenté en même temps, la vitesse de la tête et de l'extrémité de la gouttelette a augmenté, et la fluctuation et la fréquence de la vitesse de l'extrémité ont diminué.

5. La gouttelette principale et la gouttelette satellite sont plus plates, et le diamètre équivalent de la gouttelette principale diminue tandis que le diamètre équivalent de la gouttelette satellite augmente.