實驗名稱：基于脈沖氣流的液滴噴射方法

實驗內(nèi)容：該技術(shù)主要利用控制氣流通道的通斷狀態(tài)從而形成周期性的脈沖氣流，脈沖氣流流入液滴噴射裝置內(nèi)并作用于微通道內(nèi)的液體，對微通道內(nèi)的液體產(chǎn)生強烈剪切，在脈沖氣流的速度與壓力作用下，使液體斷裂形成液滴。在液滴噴射的過程中，通過控制脈沖氣流的氣壓、頻率及占空比間接調(diào)控液滴噴射的頻率、體積、速度，實現(xiàn)對液滴噴射過程的精確控制。

研究方向：液滴噴射

測試設(shè)備：ATA-3080功率放大器、信號發(fā)生器等。

實驗過程：

壓縮空氣從氣罐流入緩沖罐，脈沖氣流氣壓由氣壓閥控制。液體由注射泵注入液滴噴射芯片，同時控制流體的流量，以便生成不同體積的液滴。脈沖氣流由電磁閥驅(qū)動生成，通過信號發(fā)生器與功率放大器可以直接控制脈沖氣流的頻率和占空比，用于調(diào)節(jié)液滴噴射頻率及速度。由于電磁閥本身性能限制，最高工作頻率僅為200Hz。液滴的噴射過程通過高速相機進行觀測和記錄，根據(jù)實際情況選擇20000fps左右的拍攝幀率。利用ImageJ對噴射過程中液滴的位移量進行測量，結(jié)合時間就可計算出液滴噴射速度。

實驗結(jié)果：

采用脈沖氣流噴射流體，實現(xiàn)了高頻噴射液滴的精確調(diào)控。通過液滴噴射頻率始終保持與脈沖擾動頻率一致，流體流量的控制可以精確控制液滴噴射的體積，調(diào)節(jié)占空比可控制液滴噴射的速度。綜上所述，液滴噴射體積、速度及頻率均可獨立調(diào)控，突破了現(xiàn)有液滴噴射技術(shù)中調(diào)控的局限性。從而可操縱更為精準的液滴行為。其次，利用脈沖氣流剪切流體，可以在較小的氣壓下噴射流體形成較高粘度(＞200mPa·s）的液滴，增加了此技術(shù)實用性和擴展性，為多領(lǐng)域中液滴噴射平臺的搭建提供重要技術(shù)支持。

功率放大器推薦：ATA-3080C功率放大器

圖：ATA-3080C功率放大器指標參數(shù)

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