基于近红外光谱的超声速燃烧场气体参数测量研究

发布时间：2021-07-11 01:14

　　基于近红外H₂O的吸收光谱,开发了一种同时测量高速气流温度、速度及H₂O摩尔分数等参数的方法并在超声速燃烧场中开展了应用研究,分析了超声速燃烧场中存在的现象及规律。基于扫描波长调制光谱技术,利用两条H₂O吸收谱线在超燃直连台隔离段和扩张段中开展了实验研究,实现了多参数的同时测量。燃烧室点火后:隔离段内无激波时,气流速度、温度、压强和H₂O摩尔分数测量值与预测值基本吻合,相对偏差分别小于3.0%、7.2%、8.2%和3.9%;有激波时,气体速度、温度、H₂O摩尔分数和压力都发生了明显变化,空气质量流量均值变化不明显,但波动明显增大。实验结果表明,基于波长调制光谱的传感器具有重要的工程应用价值。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

直连式超声速燃烧实验台测量示意图

利用数字锁相放大器解调探测器信号后可分别获得两条谱线7185.60 cm-1和7454.45 cm-1的谐波信号,通过测量光束上游和下游的2f/1f谐波信号可提取因速度产生的多普勒频移量,进而利用(8)式计算获得流场速度测量结果,如图3所示。图3 速度测量结果。

速度测量结果。

【参考文献】：
期刊论文
[1]ADN基推力器中红外吸收光谱燃烧诊断[J]. 曾徽,李飞,余西龙,陈连忠,姚兆普,张伟.  实验流体力学. 2017(01)
[2]二极管激光吸收传感器测量超声速流场的温度和速度[J]. 王广宇,洪延姬,潘虎,宋俊玲.  光学学报. 2013(09)
[3]利用TDLAS技术开展吸气式发动机来流热试实验参数测量[J]. 杨斌,何国强,刘佩进,齐宗满,潘科玮.  中国激光. 2011(05)



本文编号：3277030