Baru-baru ini, pasukan Castor Liang di Pusat Laser Institut Bahan Hefei, Akademi Sains China, menjalankan kajian tentang kawalan cecair pelepasan korona dan penggunaannya dalam sistem laser gas, mencadangkan model analisis gandingan medan aliran elektrik yang boleh digunakan untuk senario pelepasan korona berbilang jarum, mendedahkan ciri-ciri pengagihan kadar aliran pam elektrobendalir berbilang jarum dan undang-undang terkawalnya, dan mereka bentuk pam elektrobendalir yang boleh digunakan untuk pengecilan ultra-kompak medium bukan mekanikal sistem laser gas. Reka bentuk pam elektrobendalir boleh digunakan untuk pemacu edaran sederhana bukan mekanikal sistem laser gas ultra-kompak dan miniatur, yang memecahkan kesukaran dalam penggunaan sistem laser gas ultra-kompak di bawah senario khas. Hasil penyelidikan telah diterbitkan dalam Physics of Fluids, jurnal antarabangsa teratas dalam bidang mekanik bendalir, dan telah dipilih sebagai Pilihan Editor oleh jurnal tersebut.
Laser gas tradisional menggunakan peranti peredaran mekanikal untuk membentuk peredaran sederhana berkelajuan tinggi, yang dicirikan oleh volum besar, getaran kuat dan bunyi yang serius, dan tidak sesuai untuk beberapa senario aplikasi khas serta aplikasi sistem laser gas ultra-kompak; Pam Electrohydrodynamics (EHD) menjana "angin terion" melalui pelepasan korona, yang mempunyai kelebihan berat ringan, prestasi tinggi dan kos rendah. Pam Elektrohidrodinamik (EHD) menjana "angin ionik" melalui pelepasan korona, yang mempunyai kelebihan ringan, tiada getaran, tiada bunyi bising, dsb., dan boleh menggantikan peranti peredaran mekanikal tradisional dalam sistem laser gas kecil untuk mengembangkan aplikasi laser gas.
Rajah. Rangka kerja pengiraan untuk masalah nilai tepi profil aliran pam EHD berbilang jarum
Para penyelidik telah mengkaji ciri pengagihan aliran pam EHD pelepasan korona berbilang jarum dan masalah kawalan kadar alirannya. Pertama, persamaan dipermudahkan elektrohidrodinamik keadaan mantap tak linear yang digunakan untuk sistem pelepasan korona berbilang jarum diperolehi dengan mewujudkan model fizikal yang sepadan dan mekanisme gandingan medan berbilang fizikal; kedua, algoritma pengiraan berangka berketepatan tinggi dan pantas direka bentuk untuk masalah nilai tepi bagi persamaan pembezaan tak linear profil halaju aliran, yang secara kuantitatif mengira ciri terkawal halaju aliran keadaan mantap sebagai fungsi variasi voltan dan parameter jarak elektrod.
Keputusan menunjukkan bahawa parameter voltan adalah lebih dominan daripada jarak elektrod dalam kawalan kadar aliran keadaan mantap pam EHD berbilang jarum, dan kedua-dua kadar aliran maksimum dan kadar aliran min sistem menunjukkan undang-undang evolusi superlinear dengan kawalan voltan. . Dalam reka bentuk pam EHD berbilang jarum dengan jarak elektrod 1 cm, kadar aliran gas maksimum sebanyak 0.82 m/s boleh diperolehi dengan menyediakan voltan operasi 5000 V, yang boleh memenuhi keperluan peredaran sederhana dalam sistem laser gas kecil, memenuhi pelepasan cahaya biasa pada elektrod utama, dan mengembangkan aplikasi sistem laser gas ultra-kompak dalam senario khas.
Rajah. Taburan medan aliran sistem EHD berbilang jarum: (a) apabila voltan anod ialah 4000 volt; (b) apabila voltan anod ialah 4500 volt; (c) apabila voltan anod ialah 5000 volt
Jinliang Han, seorang pelajar sarjana, adalah pengarang pertama kertas itu, dan Castor Liang, seorang penyelidik, adalah pengarang kertas yang sepadan. Penyelidikan ini disokong oleh Persatuan Penggalakan Inovasi Belia Akademi Sains China, Instrumentasi Penyelidikan dan Program Pembangunan Peralatan Akademi Sains China, dan Program Pasukan Belia Institut Anguang, Institut Bahan Hefei, Akademi Sains China.
