功率放大器在超聲激勵(lì)甲烷氨燃燒火焰排放特性研究中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)設(shè)備:

ATA-68020功率放大器、光學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，矩形反射鏡，擴(kuò)束鏡頭，激光器，超聲換能器等

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

超聲加載實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建，該燃燒系統(tǒng)包括燃燒系統(tǒng)、超聲加載系統(tǒng)、煙氣測(cè)量系統(tǒng)、光偏折測(cè)溫系統(tǒng)、粒子圖像測(cè)速系統(tǒng)五部分，將超聲加載到燃燒火焰中，通過數(shù)碼相機(jī)測(cè)量火焰的形態(tài)，采用煙氣分析系統(tǒng)完成煙氣組分的收集，基于光偏折層析測(cè)溫技術(shù)和 PIV測(cè)速技術(shù)完成溫度場(chǎng)以及速度場(chǎng)的測(cè)量，探究超聲對(duì)火焰流場(chǎng)的影響規(guī)律。

實(shí)驗(yàn)過程

超聲由超聲系統(tǒng)發(fā)出，系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)生器、功率放大器(ATA-68020)以及超聲換能器三部分。超聲由信號(hào)發(fā)生器發(fā)射出電信號(hào)，發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過單通道的功率放大器進(jìn)行放大，經(jīng)過放大后的信號(hào)驅(qū)動(dòng)不同頻率的超聲換能器，將電能轉(zhuǎn)換成超聲發(fā)射。

超聲換能器由夾持器調(diào)節(jié)，可控制換能器的擺放位置，反射端為光學(xué)鏡面。超聲換能器與反射端之間的距離取10cm，固定不變，超聲換能器與反射鏡面位于火焰的左右兩側(cè)，其下端與空氣管出口平齊，超聲發(fā)射方向與火焰燃燒方向垂直，保證與從鏡面反射端反射回的超聲形成駐波，保證超聲可作用在火焰上。

本實(shí)驗(yàn)主要研究超聲對(duì)火焰燃燒特性和排放特性的影響，因此固定超聲換能器和反射面的位置，避免因?yàn)槲恢玫牟煌瑢?duì)火焰產(chǎn)生影響。信號(hào)發(fā)生器以及功率放大器搭配不同的換能器控制超聲頻率的變換。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

通過加載超聲的燃燒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)超聲對(duì)火焰的作用，同時(shí)測(cè)量超聲作用下的火焰形態(tài)、煙氣組分分布、溫度場(chǎng)以及速度場(chǎng)，火焰形態(tài)通過數(shù)碼相機(jī)采集，煙氣組分使用基于物質(zhì)紅外吸收特性的煙氣測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量，溫度場(chǎng)通過基于光偏折層析測(cè)溫技術(shù)的CT測(cè)溫系統(tǒng)測(cè)量,速度使用基于粒子圖像測(cè)速技術(shù)的PIV測(cè)速系統(tǒng)完成測(cè)量。基于此，研究設(shè)計(jì)了燃燒系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)。

實(shí)驗(yàn)中所用到的功率放大器ATA-68020：

本實(shí)驗(yàn)案例參考至知網(wǎng)論文《超聲激勵(lì)的甲烷/氨燃燒火焰及排放特性研究》

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