功率放大器在合成射流激励器中的应用

实验名称：功率放大器ATA-2082在合成射流激励器中的应用
 

　　实验内容：合成射流激励器利用压电陶瓷膜片的振动变形，往复压缩扁圆柱形腔体中的流体，在出口处形成合成射流。以信号发生器产生的正弦波作为激励信号，信号经过功率放大器放大，随后驱动压电陶瓷，使其发生形变，带动整个膜片产生振动变形。通过改变功率放大倍率，观察合成射流激励器出口速度的变化趋势。

　　研究方向：流动控制

　　测试设备：ATA-2082高压放大器、信号发生器、压电陶瓷片、示波器、热线测速仪、位移传感器

　　实验过程：左图为合成射流激励器的示意图和实物图，外壳由3D打印加工，还包括压电陶瓷膜片、腔体、密封圈等，使用时将左右两壳体用螺丝合紧。其原理为压电陶瓷片变形，反复压缩扩张腔内空气，在出口处吹吸气体，形成合成射流。右图为实验现场，实验中激励信号从信号发生器产生，经过功率放大器放大，驱动压电陶瓷膜片变形振动，振动信息由位移传感器检测，在矩形出口处形成合成射流，并使用热线风速仪测得其出口速度。

　　实验结果：左图为热线测得合成射流速度的瞬时结果，可以看到在出口处速度有正有负，分别对应吹气过程和吸气过程，是合成射流的典型特征。右图为合成射流速度随功率放大器放大倍率的变化，可以看到，合成射流平均速度随着电压放大倍数的增大，呈现增大趋势。结果还表明，功率放大器的两个通道同时接上合成射流激励器，在更低的电压下，波形会发生变形，合成射流出口速度也会下降，这可能是由于功率放大器功率不足等原因。根据前人的研究结果，速度越大，流动控制效果越明显，因此，需要更大功率的功率放大器。

　　Aigtek安泰功率放大器在本次实验中发挥的作用：放大信号的功率，驱动压电陶瓷膜片

ATA-2082高压放大器
 

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