功率放大器在超声激励甲烷氨燃烧火焰排放特性研究中的应用
实验设备:
ATA-68020功率放大器、光学实验台,矩形反射镜,扩束镜头,激光器,超声换能器等
实验内容:
超声加载实验系统的设计与构建,该燃烧系统包括燃烧系统、超声加载系统、烟气测量系统、光偏折测温系统、粒子图像测速系统五部分,将超声加载到燃烧火焰中,通过数码相机测量火焰的形态,采用烟气分析系统完成烟气组分的收集,基于光偏折层析测温技术和 PIV测速技术完成温度场以及速度场的测量,探究超声对火焰流场的影响规律。
实验过程
超声由超声系统发出,系统包括信号发生器、功率放大器(ATA-68020)以及超声换能器三部分。超声由信号发生器发射出电信号,发出的信号经过单通道的功率放大器进行放大,经过放大后的信号驱动不同频率的超声换能器,将电能转换成超声发射。
超声换能器由夹持器调节,可控制换能器的摆放位置,反射端为光学镜面。超声换能器与反射端之间的距离取10cm,固定不变,超声换能器与反射镜面位于火焰的左右两侧,其下端与空气管出口平齐,超声发射方向与火焰燃烧方向垂直,保证与从镜面反射端反射回的超声形成驻波,保证超声可作用在火焰上。
本实验主要研究超声对火焰燃烧特性和排放特性的影响,因此固定超声换能器和反射面的位置,避免因为位置的不同对火焰产生影响。信号发生器以及功率放大器搭配不同的换能器控制超声频率的变换。
实验结果:
通过加载超声的燃烧实验系统实现超声对火焰的作用,同时测量超声作用下的火焰形态、烟气组分分布、温度场以及速度场,火焰形态通过数码相机采集,烟气组分使用基于物质红外吸收特性的烟气测量系统测量,温度场通过基于光偏折层析测温技术的CT测温系统测量,速度使用基于粒子图像测速技术的PIV测速系统完成测量。基于此,研究设计了燃烧系统和测量系统。
实验中所用到的功率放大器ATA-68020:
本实验案例参考至知网论文《超声激励的甲烷/氨燃烧火焰及排放特性研究》
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