电压放大器驱动合成射流的涡结构演化与掺混增强机制研究

爱美生活 2025-08-10 chq123 9176

实验名称：功率放大器在合成射流高效掺混机理研究中的应用

实验内容：合成射流是一种新型主动流动控制技术，其主要工作原理是利用振动薄膜或活塞周期性地吹/吸流体，在孔口外形成涡环，这些涡环在自诱导速度的作用下向下游运动，相互融合形成射流。合成射流已被应用于众多流动控制领域，包括掺混增强、传热增强、流动分离控制等。本实验通过粒子图像测速（PIV）技术从瞬时流动结构演化的角度对合成射流高效掺混机理进行研究。

研究方向：合成射流高效掺混机理

测试设备：信号发生器，ATA-214高压放大器，合成射流激励器，高速相机，双脉冲激光器等

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实验过程：信号发生器产生正弦电压信号，经过AigtekATA-214电压放大器放大后驱动合成射流激励器（附图1）的压电陶瓷振动片振动，使合成射流激励器周期性地吹吸周围空气以产生合成射流。改变驱动频率和电压，使用热线风速仪探头测量孔口处空气流速峰值，以获得合成射流激励器的频率和电压特性（附图3）。完成合成射流激励器标定后，使用高速相机和双脉冲激光器进行粒子图像测速（PIV）实验获得流场数据，以研究合成射流高效掺混机理。

实验结果：合成射流激励器在500Hz和1200Hz附近产生共振，孔口处流速达到峰值（附图3a）。在一定电压范围内，孔口处流速随电压增加而线性增加（附图3b）。根据合成射流激励器的频率和电压特性，改变驱动频率和电压即可产生特定频率和流速的合成射流，通过PIV实验研究其流场（附图4b）。

Aigtek安泰电子功率放大器在本次实验中发挥的作用：放大正弦电压信号，驱动合成射流激励器

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西安安泰电子是专业从事功率放大器、高压放大器、功率信号源、前置微小信号放大器、高精度电压源、高精度电流源等电子测量仪器研发、生产和销售的高科技企业，为用户提供具有竞争力的测试方案。Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线，且具有相当规模的仪器设备供应商，样机都支持免费试用。

审核编辑 黄宇