實(shí)驗(yàn)名稱：同軸氣流作用下壓電驅(qū)動(dòng)式微滴噴射行為的實(shí)驗(yàn)研究

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本文設(shè)計(jì)并制造了設(shè)有同軸氣流噴射槽的壓電式微滴噴頭，構(gòu)建了微滴噴射與觀測系統(tǒng)，采用雙極性梯形波作為壓電驅(qū)動(dòng)波形，利用微滴噴射過程的可重復(fù)性，應(yīng)用電荷耦合期間相機(jī)獲取不同時(shí)刻的微滴圖像，同時(shí)對(duì)同軸氣流作用下壓電驅(qū)動(dòng)式微滴噴射行為進(jìn)行了研究。

測試目的：為探究同軸氣流對(duì)壓電式微滴噴射過程的影響

測試設(shè)備：壓電式微滴噴頭、信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、示波器、LED光源、CCD相機(jī)、放大鏡頭等

實(shí)驗(yàn)過程：

利用逆壓電效應(yīng)，壓電陶瓷片在受到脈沖電壓的激勵(lì)后產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，儲(chǔ)液腔內(nèi)部體積發(fā)生變化從而驅(qū)動(dòng)微滴從噴嘴噴出，主要通過信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生波形信號(hào)，經(jīng)由功率放大器放大后驅(qū)動(dòng)壓電片，后接示波器將放大后的波形信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，波形信號(hào)選用雙極性梯形波。

基于微滴噴射過程中同一時(shí)刻不同微滴間良好的可重復(fù)性，微滴觀測系統(tǒng)采用電荷耦合器件（CCD）相機(jī)，并在實(shí)驗(yàn)過程中通過精確調(diào)整相近曝光相對(duì)微滴噴射的滯后時(shí)間來獲取不同時(shí)刻的微滴圖像。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：隨著同軸氣流強(qiáng)度的提高，會(huì)出現(xiàn)以下結(jié)論：

1、微滴在形成階段中的延伸長度增加，微滴頭部體積減小。

2、微滴在噴嘴出口處的斷裂時(shí)刻不受同軸氣流影響，但微滴在飛行過程中頭部與尾部發(fā)生斷裂的時(shí)刻延后；

3、噴射處的微滴最終總體積略有減小，主液滴體積減小，衛(wèi)星液滴體積增大；

4、主液滴與衛(wèi)星液滴在同一時(shí)刻的位移均增加，兩者頭、末端的速度均有增大的趨勢，末端速度的波動(dòng)浮動(dòng)和頻率均有所下降；

5、主液滴與衛(wèi)星液滴的形態(tài)更加趨于扁平，主液滴當(dāng)量直徑減小，衛(wèi)星液滴當(dāng)量直徑增大。