应用案例

【概述】

西安科技大学研究团队使用ATA-309C功率放大器，搭建脉冲声波激励实验系统。

实验名称：脉冲声波辅助喷雾对煤尘助凝-促沉的实验

实验内容：为进一步提升普通声波辅助喷雾降尘对呼吸性粉尘的降尘效率，提出脉冲声波-化学喷雾降尘方法，通过沉降实验、喷洒实验、喷雾粒度分析实验和脉冲声波辅助喷雾降尘实验分析了不同脉冲声波对煤尘润湿与团聚的影响规律，研究了脉冲声波影响下喷雾粒度分布及粉尘浓度变化，揭示了脉冲声波对雾滴及煤尘颗粒的凝并沉降机理。

研究方向：粉尘防治

测试设备：ATA-309C功率放大器、信号发生器、纺丝装置、注射器等。

实验过程：

图1：脉冲声波激励实验系统

图2：脉冲声波影响下分析喷雾颗粒大小的实验系统

采用信号发生器输出1300Hz正弦波，对照组实验条件设置为120dB恒定声波持续激励。使用西安安泰科技公司的ATA-309B功率放大器改变声压级。实验设置5组实验组，每组实验重复三次求平均值，以4分钟为一个周期，5组实验组分别为脉冲1-5次。即通过ATA-309B功率放大器自带的程序调节为每隔一段时间更改放大倍数和循环次数，从而实现脉冲声波，脉冲声波定义为实验开始后，在0-24秒（s）时声压级设置为120dB，24-48s时声压级设置为100dB，48-72s时声压级设置为120dB，72-96s时声压级设置为100dB，以此类推，直到4分钟结束为脉冲5次；脉冲4、3、2、1分别为每隔30s、40s、60s、120s时，声压级在100dB和120dB之间变化一次，通过ATA-309B型功率放大器初始设定后，可以一键控制脉冲声波及其参数变化。研究脉冲声波对液滴粒度分布及粉尘浓度的影响。

实验结果：

图3：脉冲声波对煤尘沉降的影响

图4：脉冲声波对煤尘抑制效率的影响

脉冲声波（仅关注声压级的动态变化）能有效促进煤粉在试剂中的润湿与团聚。随着脉冲频率升高，完全沉降时间先减后增；而沉降速度则随脉冲增加先升后降。三次脉冲构成煤粉团聚沉降的优化条件，可使沉降速度、团聚体峰值比例及颗粒尺寸分布均匀性提升104%，实现最优团聚沉降效果。脉冲声波可定向调控喷雾液滴粒径分布至40-225μm区间，该范围对粉尘捕集效果显著。随着脉冲次数增加，5-40μm与40-225μm粒径区间的液滴比例先降后升，而40-225μm区间的比例则先升后降。在三脉冲条件下，40-225μm有效捕尘液滴比例达到峰值，此时液滴粒径分布呈现最小D₅₀值与最大标准差，形成覆盖更广、分布更均匀的雾化场，可实现全粒径煤尘的全面高效捕集，奠定了提升抑尘效率的核心雾化基础。脉冲声波与化学喷雾的协同作用显著提升了煤尘抑制效率，其中脉冲声波抑制效果优于传统恒定声波，而后者又优于无声波处理。粉尘浓度与抑制效率随脉冲频率呈现非线性变化，三脉冲配置构成最佳协同条件。该方案在所有粒径（PM₁至PM₁₅）范围内实现最低浓度与最高捕获效率，对超细PM₁颗粒的增强效果尤为显著。相较于120分贝恒定声波，该方法捕获效率提升32.24%，可实现全粒径煤尘的综合控制。

安泰放大器在此应用中的产品优势：

一、程控脉冲输出与高压摆率——精准生成动态脉冲声波序列

二、大功率输出——确保声场强度与穿透性

三、低失真与高输出稳定性——保障实验的激励一致性

【推荐产品】：ATA-309C功率放大器

图：ATA-309C功率放大器指标参数

本文实验素材由西安安泰电子整理发布。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。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试仪器研发、生产和销售的高科技企业。如想了解更多功率放大器等产品，请持续关注安泰电子官网www.aigtek.com或拨打029-88865020。

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