Описание лабораторной работы "Исследование электрогидродинамических течений в жидких диэлектриках", страница 10

7.  Пневматический канал предназначен для введения в жидкость пузырьков воздуха малого диаметра с помощью компрессора (9, рис. 6.1.) через специальный капилляр. Получаемые пузырьки служат для визуализации ЭГД-течений.

8.  Блок видеоканала предназначен для наблюдения на экране монитора и регистрации в компьютер ЭГД-течений и состоит из высокочувствительной видеокамеры (3, рис. 6.1.) с блоком питания (5, рис. 6.1.), монитора (4, рис. 6.1.) и платы видеозахвата. Также предусмотрена возможность регистрации ЭГД-течений на цифровую фотокамеру.

9.  Блок регистрации электрических параметров состоит из устройства АЦП(+ЦАП), установленного в системный блок компьютера и служит для регистрации следующих параметров (рис. 6.2.): напряжение на выходе ВВ-источника (напряжение с делителя подается на 1-ый канал АЦП), электрический ток, протекающий между электродами (напряжение с измерительного сопротивления 51 кОм подается на 2-ой канал АЦП) и синхроимпульс, подаваемый на светодиод (подается на 3-ий канал АЦП).

10.  Компьютер со встроенной платой АЦП(+ЦАП) расположен на отдельном компьютерном столе и используется для регистрации экспериментальных данных и их дальнейшей обработки.

7. Принцип работы стенда

На электрод в выбранном режиме подается высокое напряжение. Под действием этого напряжения возникает ЭГД-течение, которое регистрируется видеокамерой. Изображение выводится на экран монитора. В то же самое время видеоизображение через плату видеозахвата подается в компьютер и может быть записано для дальнейшей обработки.

Параллельно с регистрацией видеоизображения, используя АЦП, можно регистрировать электрические параметры (напряжение, ток, синхроимпульс). Синхроимпульс подается на светодиод (рис.6.2) и может быть использован для синхронизации видеоизображения и электрических параметров, т.к. вспышка светодиода, при подаче на него синхроимпульса, видна всего на одном полукадре.

8. Задание на предварительную подготовку

·  Смоделировать течение в системе нить-нить или нить-плоскость (уточнить у преподавателя).

·  Найти метод определения электрического числа Рейнольдса, равного отношению конвективной и дрейфовой подвижности ионов.

·  Найти метод оценки роли конвективной составляющей тока.

9. Задания на проведение работы

1.  Определить пороговое напряжение возникновения ЭГД-течения и соотнести различные участки ВАХ различным режимам ЭГД-течений

2.  Провести видеозапись ЭГД-течений в режиме ручной установки при напряжениях 4, 6, 8, 12, 15 кВ.

3.  Провести обработку видеокадров ЭГД-течений и провести анализ зонной структуры ЭГД-течений.

4.  Построить зависимость расхода жидкости в центральной струе ЭГД-течения от тока через жидкость.

5.  Путем сопоставительного анализа ВАХ и видеоролика ЭГД-течений определить порог возникновения течений.

6.  Оценить роль конвективной составляющей тока.

7.  Определить электрическое число Рейнольдса, равное отношению конвективной и дрейфовой подвижности ионов.

8.  Провести цикл исследований при введении в жидкость электронно-акцепторной добавки

10. Порядок проведения экспериментов

1.  Подготовить установку для проведения экспериментов. Для этого:

1.1. Включить для прогрева контрольно-измерительные приборы

1.2. Включить компьютер. Подключить компьютер к лабораторной установке

1.3. Включить подсветку межэлектродного промежутка. Для этого:

1.3.1.  проверить подключение светодиода к задающему генератору импульсов,

1.3.2.  установить длительность импульсов подсветки (­~10 мкс),

1.3.3.  установить высокую частоту следования импульсов подсветки (1-2 кГц),

1.3.4.  подать напряжение на диод (не более 4 В),

1.3.5.  проверить, что пучок света высвечивает нужное пространство в экспериментальном сосуде. Это достаточно просто сделать, посмотрев на электрод-нить.