Описание лабораторной работы "Экспериментальное исследование ЭГД-распыления диэлектрической жидкости при помощи ЭГД-насоса", страница 4

Исследуемая жидкость, под действием электрического поля, поднимается по соединительной трубке от ЭГД-насоса (2, рис.3.2) к подзарядному устройству (3, рис.3.2) и дальше в виде фонтана в колбу (6, рис.3.2). На электрод распылителя для дополнительной подзарядки жидкости подается высокое напряжение от независимого ВВ-источника (№2). Под действием объемного электрического заряда происходит диспергирование струи, наблюдаемое и регистрируемое в колбе (6, рис.3.2) при помощи видеокамеры. Для получения контрастной картинки применяется освещение стробированным источником света. В качестве источника подсветки используется сверхяркий светодиод Luxeon. На светодиод подается напряжение с выхода генератора сигналов специальной формы.

Заземленная пластина (3, рис.3.2) служит для разряда исследуемой жидкости.

5. Задание на предварительную подготовку

·  Оценить критическую плотность объемного заряда, необходимую для появления эффекта ЭГД-диспергирования.

·  Построить в среде Femlab линии тока жидкости внутри насоса (размеры насоса получить у преподавателя).

·  Оценить эффективностьработы ЭГД-насоса.

6. Задания на проведение работы

·  Получить зависимость эффективности ЭГД-насоса от приложенного напряжения.

·  Получить вольтамперную характеристику ЭГД-насоса, создающего диспергируемую струю в диапазоне напряжений 1÷30 кВ.

·  Записать зависимость тока переноса диспергируемой струи от напряжения в диапазоне 1÷30 кВ, оценить выход заряда в струю.

·  Провести видеозапись диспергируемой струи и исследовать распределение капель по размерам.

·  Ввести дополнительный заряд в струю при помощи вспомогательного электрода. Записать зависимость тока струи от напряжения на вспомогательном электроде в диапазоне 5÷25 кВ, оценить выход заряда в струю. Провести видеозапись диспергируемой струи в послекритическом диапазоне и исследовать распределение капель по размерам.

·  Оценить влияние объемного заряда в струе на величину и характер диспергируемых капель.

7. Порядок проведения экспериментов

Внимание! Работа связана с высоким напряжением.

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 стробирующую подсветку. Для этого:

1.3.1.  проверить подключение светодиода к задающему генератору сигналов специальной формы,

1.3.2.  установить форму сигнала пилообразный (/\/) или треугольный (/|), частотой 50 Гц и амплитудой 3÷4 В,

1.3.3.  проверить, что пучок света от светодиода освещает пространство за фонтаном.

1.3.4.  Если настройки системы подсветки Вас не устроили, то можно их исправить, перемещая светодиод.

1.4. Подать на ЭГД-насос напряжение 10÷20 кВ, чтобы фонтан жидкости поднимался на высоту 5÷10 см.

1.5. Включить видеокамеру. Настроить её на фонтан диспергируемой жидкости, т.е. на экране монитора должны быть видны отдельные капли жидкости (рис.3.6).

1.6. Подстраивая частоту и амплитуду сигнала подсветки добиться равной освещённости всех кадров и чёткого изображения капель.

1.7. Включить программу Ulead DVD MovieFactory или аналогичную, которая используется для записи видеосигнала в компьютер.

1.8. Проверить, что на экране компьютера наблюдается та же картинка, что и на мониторе. При необходимости провести настройку яркости и контрастности.

1.9. Запустить программу L-graf, которая используется для регистрации электрических параметров эксперимента с помощью АЦП, или аналогичную программу. Установить частоту квантования сигналов 1 кГц, если не требуется другая величина.

1.10.  Настроить остальные рабочие параметры программ.