CT-TDLAS测量燃烧火焰二维温度分布

结合可调谐半导体激光吸收光谱技术与计算机断层扫描技术,通过获得与实验值最适应的拟合光谱,重构本生灯燃烧火焰二维温度分布.以零均值归一化互相关和误差平方和作为指标,分析了32路测量组件的二维重构精度.结果表明,零均值归一化互相关达到0.994,误差平方和达到0.00086.采用32路测量系统实现了本生灯火焰二维温度的测量,并与热电偶测量结果进行对比.结果表明,两者之间的温度分布趋势相同,可调谐半导体激光吸收光谱测量具有更高的精度和分辨率,验证了可调谐半导体激光吸收光谱技术结合计算机断层扫描技术在测量二维火焰温度分布的可行性与精确性.

带压燃烧场2D温度分布的激光吸收光谱测量初步研究

以实现冲压发动机等场合的高压燃烧流场诊断为目标,采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术对带压燃烧流场的温度诊断进行初步研究。使用一种光谱耦合的CT重构方法,以误差平方和与零均值归一化互相关作为评价指标分析CT-TDLAS的重构精度。搭建带压燃烧腔温度分布测量的实验系统,使用压力传感器和CCD相机记录带压点火燃烧过程变化;使用调谐范围为1335~1375nm宽波段输出的半导体激光,对燃烧腔内带压点火燃烧过程进行了时间分辨的二维温度分布重建。实验结果表明:CT-TDLAS具有较高的重构精度;燃烧过程的压力变化趋势、火焰变化趋势及时间分辨二维温度分布变化趋势,三者保持一致;在带压条件下,CT-TDLAS可以实现高分辨率的时间分辨温度测量,反应定量的温度分布变化信息,为带压及进一步的高温高压燃烧流场的诊断提供帮助。