Tím Science Island robí nový pokrok v meraní tlaku pri vysokotlakovom spaľovaní pomocou technológie TDLAS

Nedávno tím výskumníkov Gao Xiaoming a Liu Kun z Ankuang Institute of Hefei Institute of Materials Science, Čínska akadémia vied, dosiahol nový pokrok v meraní tlaku prostredia pri vysokej teplote pomocou technológie laditeľnej laserovej absorpčnej spektroskopie (TDLAS) a súvisiaceho výskumu. bol publikovaný v medzinárodne uznávanom časopise Optics Letters pod názvom Dual-Color Laser Absorption Spectroscopy for Combustion Diagnostics, pričom zodpovedajúcim autorom je pridružený výskumník Wang Guishi.
Vysokotlakové spaľovanie je dôležitým parametrom na zvýšenie účinnosti spaľovania a výkonu pre súčasné kontaktné tlakové snímače ako hlavný prostriedok merania tlaku, ktorý čelia odolnosti voči nízkej teplote, posunu citlivosti na vysokú teplotu, interferencii s prúdovým poľom spaľovania a iným problémom. vykonávať vysokoteplotné spaľovacie prostredie technológie merania tlaku na výskum a vývoj leteckých motorov a ďalšie aspekty dôležitého uplatnenia hodnoty TDLAS vďaka viacparametrovému (teplota, tlak, koncentrácia atď.) súčasne meranie, TDLAS priťahuje veľkú pozornosť vďaka svojej vysokej rýchlosti, vysokej citlivosti a silnej odolnosti proti rušeniu a vykazuje veľké vyhliadky na rozvoj v diagnostike spaľovania. Tradičné meranie tlaku TDLAS je však ovplyvnené zmenou molekulárnej koncentrácie, čo obmedzuje presnosť merania a aplikáciu.
Na riešenie problému interferenčného vplyvu molekulárnej koncentrácie na meranie tlaku tím, vrátane výskumníka Kun Liu, pridruženého výskumníka Guishi Wanga a postdoktorandského kolegu Ruifenga Wanga, navrhol novú metódu snímania tlaku dvojfarebnou laserovou absorpčnou spektroskopiou na vyriešenie problému. problém vplyvu molekulovej koncentrácie. Metóda využíva dve absorpčné čiary v blízkosti pásov 1343 nm a 1392 nm molekúl H2O a invertuje tlak pomocou lineárnej kombinácie šírky Lorentzových čiar dvoch absorpčných čiar, aby sa realizovali merania tlaku imunizované molekulárnou koncentráciou. Kombinačné koeficienty sú presne kalibrované v teplotnom rozsahu 473-1273 K (Kelvin, 0K=-273,15 stupňa ) prostredníctvom experimentov, realizujúc bezkontaktné, vysoko presné a vysokorýchlostné meranie tlaku vo vysokoteplotnom prostredí, s presnosťou merania 3% a rýchlosťou merania 20 kHz (kilohertz). Očakáva sa, že tento technologický prielom rozšíri diagnostiku spaľovania TDLAS zo súčasných meraní teploty a koncentrácie na viacparametrové merania „teploty, koncentrácie a tlaku“ v troch rozmeroch.
Táto výskumná práca je podporovaná Národnou nadáciou pre prírodné vedy Číny (NSFC) a ďalšími programami.

Nová metóda na snímanie tlaku dvojfarebnou laserovou absorpčnou spektroskopiou.
(a) Experimentálne usporiadanie; b) spektrálny signál; (c) Výsledky vysokorýchlostného kontinuálneho merania tlaku pri 1300 K, 5,04 barov pri 20 kHz.