實驗名稱：散射(she)聲場分布規律及燃燒室內氣液兩相流測量技術(shu)

　　研究方向：散射聲場

　　實驗內容：通過高壓(ya)放大器(qi)(qi)驅動(dong)超聲(sheng)(sheng)波換能器(qi)(qi)，在燃燒室入(ru)射(she)超聲(sheng)(sheng)波，并(bing)測(ce)量燃燒室中(zhong)的散射(she)體所引起的散射(she)聲(sheng)(sheng)場的變化，通過深(shen)入(ru)分(fen)析相關散射(she)聲(sheng)(sheng)場，進一步實現燃燒室內(nei)氣液兩相流參數的測(ce)量。。

　　測試設備：ATA-2082高壓放大(da)器、超聲波(bo)換能器、超聲波(bo)發生器、數(shu)據采集卡等。

　　圖1：實驗裝置

　　實驗過程：

　　通過高(gao)壓(ya)放(fang)大(da)器(qi)放(fang)大(da)超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)信(xin)號(hao)，隨后輸入(ru)超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)換能(neng)器(qi)，從而在(zai)燃(ran)燒室(shi)內產生超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)，通過超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)傳聲(sheng)(sheng)器(qi)實現超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)采集。實驗(yan)主(zhu)要(yao)(yao)分(fen)為(wei)兩(liang)個方面，第一(yi)部分(fen)為(wei)燃(ran)燒室(shi)內散射(she)聲(sheng)(sheng)場的(de)(de)(de)測(ce)量，由于燃(ran)燒室(shi)內是(shi)高(gao)溫高(gao)壓(ya)的(de)(de)(de)環境(jing)，因此需(xu)要(yao)(yao)開測(ce)量孔，首先研究了測(ce)壓(ya)孔對(dui)超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)影(ying)響作用，進一(yi)步(bu)也研究了在(zai)燃(ran)燒室(shi)的(de)(de)(de)惡(e)劣(lie)環境(jing)中實現散射(she)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)提取及散射(she)聲(sheng)(sheng)場的(de)(de)(de)分(fen)布規律(lv)的(de)(de)(de)測(ce)量。第二部分(fen)為(wei)對(dui)燃(ran)燒室(shi)內兩(liang)相流(liu)(liu)參(can)數的(de)(de)(de)測(ce)量，所(suo)選取的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)測(ce)量對(dui)象為(wei)去離(li)子水(shui)(shui)射(she)流(liu)(liu)，通過高(gao)速相機和超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)接(jie)收器(qi)分(fen)別對(dui)去離(li)子水(shui)(shui)射(she)流(liu)(liu)所(suo)引起的(de)(de)(de)圖像和散射(she)聲(sheng)(sheng)場信(xin)息的(de)(de)(de)變化(hua)進行采集，通過后續數據處理，實現射(she)流(liu)(liu)氣液界(jie)面的(de)(de)(de)測(ce)量。

　　測試結果：

　　實(shi)(shi)驗分為(wei)兩部(bu)分，首先是測(ce)壓孔(kong)(kong)對超(chao)聲波(bo)信號的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)作用，主(zhu)要研究了(le)(le)孔(kong)(kong)深和孔(kong)(kong)徑的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)作用，結(jie)果(guo)如附圖(tu)3所示。對于(yu)測(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)脈(mo)沖(chong)散(san)(san)(san)射波(bo)進行聲能提取，進而研究散(san)(san)(san)射聲場的(de)(de)(de)(de)(de)分布，散(san)(san)(san)射聲場的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)結(jie)果(guo)如附圖(tu)4所示。其次是氣液(ye)兩相(xiang)(xiang)流參數的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)。通(tong)過(guo)實(shi)(shi)驗方法(fa)實(shi)(shi)現(xian)燃燒(shao)室(shi)(shi)中(zhong)氣液(ye)兩相(xiang)(xiang)流界面的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)聲波(bo)測(ce)量(liang)(liang)(liang)，最終(zhong)測(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)時間分辨(bian)率可以達(da)(da)到(dao)1kHz，空(kong)間分辨(bian)率可達(da)(da)百微米級。以圖(tu)像的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)結(jie)果(guo)為(wei)參考，超(chao)聲波(bo)測(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)最大誤(wu)(wu)差(cha)可保證在200um以內，最大相(xiang)(xiang)對測(ce)量(liang)(liang)(liang)誤(wu)(wu)差(cha)不超(chao)過(guo)10%，平均(jun)相(xiang)(xiang)對誤(wu)(wu)差(cha)為(wei)3.5%。上述工(gong)作通(tong)過(guo)超(chao)聲波(bo)測(ce)量(liang)(liang)(liang)方法(fa)首次實(shi)(shi)現(xian)了(le)(le)燃燒(shao)室(shi)(shi)中(zhong)氣液(ye)兩相(xiang)(xiang)流界面測(ce)高(gao)頻高(gao)精(jing)度測(ce)量(liang)(liang)(liang)，發(fa)展了(le)(le)一(yi)種(zhong)新的(de)(de)(de)(de)(de)氣體環境(jing)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)流動顯(xian)示技(ji)術。

　　功(gong)率放(fang)大(da)器推薦：ATA-2082高壓(ya)放(fang)大(da)器

　　圖：ATA-2082高壓放大器指標參數

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