冲压发动机羽流温度TDLAS在线测量系统

作     者：邱聪聪 曹亮 陈晓龙 杨斌 刘佩进 Qiu Congcong;Cao Liang;Chen Xiaolong;Yang Bin;Liu Peijin

作者机构：上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 西北工业大学燃烧热结构与内流场重点实验室西安710072 上海航天动力技术研究所上海201109 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2021年第42卷第3期

页      面：70-77页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51806144) 上海市自然科学基金(20ZR1455200)项目资助 

主　　题：燃烧诊断 可调谐半导体激光器吸收光谱 温度测量 碳氢燃料冲压发动机 光谱学 

摘      要：为实现碳氢燃料冲压发动机羽流温度在线测量,以H2O分子为目标组分,通过分子光谱仿真计算优选(7 444.352+7 444.371) cm^(-1)-(7 185.586 5+7 185.597 3) cm^(-1)谱线对,采用扫描波长直接吸收光谱-时分复用(SDAS-TDM)策略设计了用于碳氢燃料冲压发动机羽流参数测量的可调谐半导体激光器吸收光谱(TDLAS)系统,并利用预混平面火焰炉验证了该系统测温精度,结果显示采用此系统对预混平面火焰炉高度1 cm处火焰温度测量结果与标准参考值相对偏差均在15%之内。在此基础上,将该系统应用于碳氢燃料冲压发动机羽流参数测量,通过交替调制1 392 nm与1 343 nm半导体激光器,测量调制激光经待测区域后的光强衰减信号,获得H_(2)O分子在(7 444.352+7 444.371) cm^(-1)和(7 185.597+7 185.597 3) cm^(-1)谱线吸收光谱,通过双线技术实现了发动机羽流温度在线测量,为碳氢燃料冲压发动机燃烧组织与性能评估提供重要参考。