A Science Island csapata új előrelépést tesz a TDLAS technológiát használó nagynyomású égési nyomásmérés terén

A közelmúltban Gao Hsziaoming és Liu Kun kutatócsoport a Kínai Tudományos Akadémia Ankuang Institute of Hefei Anyagtudományi Intézetéből új előrelépést ért el a hangolható lézerabszorpciós spektroszkópia (TDLAS) technológiával végzett magas hőmérsékletű környezeti nyomásmérés és a kapcsolódó kutatás terén. a nemzetközileg elismert Optics Letters folyóiratban jelent meg Dual-Color Laser Absorption Spectroscopy for Combustion Diagnostics címmel, a megfelelő szerző Wang Guishi kutatótárs volt.
A nagynyomású égés fontos paraméter az égés hatékonyságának és teljesítményének növelése szempontjából, mivel az aktuális érintkezési nyomásérzékelők a nyomásmérés fő eszközei, szemben az alacsony hőmérsékleti ellenállással, a magas hőmérséklet-érzékenység eltolódásával, az égési áramlási mezővel való interferenciával és egyéb problémákkal. végezze el a nyomásmérési technológia magas hőmérsékletű égési környezetét a repülőgép-hajtóművek kutatás-fejlesztésén, valamint a TDLAS értékének a többparaméteres (hőmérséklet, nyomás, koncentráció stb.) egyidejű alkalmazásának fontos szempontjai miatt. mérésénél a TDLAS nagy figyelmet keltett nagy sebessége, nagy érzékenysége és erős anti-interferencia-képessége miatt, és nagy fejlődési kilátásokat mutat az égésdiagnosztikában. A hagyományos TDLAS nyomásmérést azonban befolyásolja a molekulakoncentráció változása, ami korlátozza a mérési pontosságot és az alkalmazást.
A molekulakoncentráció nyomásmérésre gyakorolt ​​interferencia-befolyásának problémájának megoldása érdekében a kutatócsoport Kun Liu kutatóval, Guishi Wang társkutatóval és Ruifeng Wang posztdoktori munkatárssal egy új módszert javasolt a kétszínű lézeres abszorpciós spektroszkópiával történő nyomásérzékeléshez a probléma megoldására. a molekulakoncentráció befolyásolásának problémája. A módszer két abszorpciós vonalat használ a H 2O molekulák 1343 nm-es és 1392 nm-es sávja közelében, és megfordítja a nyomást a két abszorpciós vonal Lorentz-vonalszélességének lineáris kombinációjával a molekulakoncentráció-immunizált nyomásmérés megvalósításához. A kombinációs együtthatók pontos kalibrálása a 473-1273 K hőmérséklet-tartományban (Kelvin, 0K=-273,15 fok) kísérletekkel történik, érintésmentes, nagy pontosságú, nagy sebességű nyomásmérés magas hőmérsékletű környezetben, 3%-os mérési pontossággal és 20 kHz (kilohertz) mérési sebességgel. Ez a technológiai áttörés várhatóan kiterjeszti a TDLAS égési diagnosztikát a jelenlegi hőmérséklet- és koncentrációmérésektől a többparaméteres "hőmérséklet, koncentráció és nyomás" három dimenziós mérésére.
Ezt a kutatási munkát a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány (NSFC) és más programok támogatják.

Új módszer a nyomásérzékeléshez kétszínű lézeres abszorpciós spektroszkópiával.
(a) Kísérleti beállítás; (b) spektrális jel; (c) Nagy sebességű folyamatos nyomásmérési eredmények 1300 K-n, 5,04 bar 20 kHz-en.