Tým Science Island dosáhl nového pokroku ve vysokotlakém měření tlaku při spalování pomocí technologie TDLAS

Nedávno tým výzkumníků Gao Xiaoming a Liu Kun z Ankuang Institute of Hefei Institute of Materials Science, Čínská akademie věd, dosáhl nového pokroku v měření tlaku prostředí při vysokých teplotách pomocí technologie Tunable Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) a souvisejícího výzkumu. byla publikována v mezinárodně uznávaném časopise Optics Letters pod názvem Dual-Color Laser Absorption Spectroscopy for Combustion Diagnostics, přičemž odpovídajícím autorem je přidružený výzkumný pracovník Wang Guishi.
Vysokotlaké spalování je důležitým parametrem pro zvýšení účinnosti spalování a výkonu, pro současné kontaktní tlakové senzory jako hlavní prostředek měření tlaku, který čelí odolnosti vůči nízkým teplotám, posunu vysoké teplotní citlivosti, interferenci s proudovým polem spalování a dalším problémům. provádět vysokoteplotní spalovací prostředí technologie měření tlaku na výzkum a vývoj leteckých motorů a další aspekty důležité aplikace hodnoty TDLAS díky multiparametru (teplota, tlak, koncentrace atd.) současně měření, TDLAS přitahoval velkou pozornost díky své vysoké rychlosti, vysoké citlivosti a silné odolnosti proti rušení a vykazuje velké vyhlídky na rozvoj v diagnostice spalování. Tradiční měření tlaku TDLAS je však ovlivněno změnou molekulární koncentrace, což omezuje přesnost měření a aplikaci.
Aby se vyřešil problém interferenčního vlivu molekulární koncentrace na měření tlaku, tým, včetně výzkumníka Kun Liu, přidruženého výzkumníka Guishi Wanga a postdoktorského kolegu Ruifenga Wanga, navrhl novou metodu snímání tlaku dvoubarevnou laserovou absorpční spektroskopií. problém vlivu molekulové koncentrace. Metoda využívá dvě absorpční čáry v blízkosti pásem 1343 nm a 1392 nm molekul H2O a invertuje tlak pomocí lineární kombinace šířky Lorentzovy čáry dvou absorpčních čar pro realizaci měření tlaku imunizovaného molekulární koncentrací. Kombinační koeficienty jsou přesně kalibrovány v teplotním rozsahu 473-1273 K (Kelvin, 0K=-273,15 stupně) prostřednictvím experimentů, realizujících bezkontaktní, vysoce přesné a vysokorychlostní měření tlaku v prostředí s vysokou teplotou, s přesností měření 3 % a rychlostí měření 20 kHz (kilohertz). Očekává se, že tento technologický průlom rozšíří diagnostiku spalování TDLAS ze současného měření teploty a koncentrace na víceparametrová měření „teploty, koncentrace a tlaku“ ve třech rozměrech.
Tato výzkumná práce je podporována National Natural Science Foundation of China (NSFC) a dalšími programy.

Nová metoda pro snímání tlaku dvoubarevnou laserovou absorpční spektroskopií.
(a) Experimentální uspořádání; (b) Spektrální signál; (c) Výsledky vysokorychlostního kontinuálního měření tlaku při 1300 K, 5,04 bar při 20 kHz.