Koncentrationsuafhængig trykfølende metode udviklet til højtemperaturforbrændingsdiagnostik

For nylig udviklede en forskergruppe ledet af Prof. Gao Xiaoming og Prof. Liu Kun fra Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), Chinese Academy of Sciences (CAS), en koncentrationsuafhængig trykfølingsmetode baseret på to-farve laserabsorptionsspektroskopi til højtemperatur forbrændingsdiagnostik.

Forskningsresultaterne blev offentliggjort i Optics Letters .

Aeromotorer bevæger sig mod højtemperatur- og højtryksforbrænding for at forbedre termodynamisk effektivitet. Tryk er en vigtig parameter til at overvåge motorens ydeevne og diagnosticere motorfejl. Konventionelle kontakttryksensorer forstyrrer dog ikke kun forbrændingsstrømmene, men lider også af temperaturtolerancegrænsen for sensormaterialer.

I denne undersøgelse udviklede forskere en berøringsfri trykfølende metode til højtemperaturmiljøer og demonstrerede den ved temperaturer op til 1300 K. Denne forskning fokuserede på, hvordan man adresserer effekten af ​​molekylær koncentration på gastrykmålinger i højtemperaturmiljøer.

Forskere fandt ud af, at kobling af de kollisionsudvidede linjebredder af to absorptionslinjer kunne eliminere koncentrationsvariablen. Med dette fund kan forskere realisere koncentrationsuafhængig trykmåling. I betragtning af hovedproduktet af det kulbrintedrevne forbrændingssystem er H₂ O, de validerede dette fund med to absorptionslinjer af H₂ O nær 1343 nm og 1392 nm på en omhyggeligt designet opvarmet absorptionscelle. Den tidsmæssige opløsning og usikkerheder for trykmålingerne blev opnået ved henholdsvis 50 μs og 3 %.

"Vores fund gav et værdifuldt værktøj til trykføling i højtemperaturmiljøer og kan fremme udviklingen af ​​laserbaseret multi-parameter diagnostik til forbrændingsvidenskab," sagde prof. Liu Kun.

Flere oplysninger: Ruifeng Wang et al., Trykregistrering med tofarvet laserabsorptionsspektroskopi til forbrændingsdiagnostik, Optics Letters (2024). DOI:10.1364/OL.506204

Leveret af Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences