脈沖爆震發動機及光學診斷技術簡介

日期:2021-07-21 16:48
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脈沖爆震發動機及光學診斷技術簡介

    脈沖爆震發動機(簡稱PDE)是一種利用間歇式或脈沖式爆震波產生的高溫高壓燃氣來產生推力的全新概念的動力裝置。PDE具有循環熱效率高、燃料消耗率低、結構簡單、重量輕、推重比高、比沖大、推力可調等優點,成為當今發動機領域一大研究熱點[1~3]。脈沖爆震燃燒試驗是一種非穩態燃燒試驗,燃燒試驗室中的壓力、溫度、燃燒試驗產物及組分濃度等參數高頻變化,快速、準確地獲取燃燒試驗室內參數的變化規律對研究脈沖爆震發動機非常重要。

    光學診斷技術(光吸取/高溫輻射組合法)是一種快速、非接觸量測方法,對量測對象的擾動小,特別適合于脈沖爆震發動機各參數的量測。激光二極管與光敏二極管對稱地放置于待測發動機兩側(在PDE兩側開石英窗),當無激光進入探測器時,探測器接收到的是高溫火焰的輻射能;當有激光進入探測器時,探測器接收到的能量由透射的激光能量和高溫火焰輻射的紅外能量這兩部分疊加組成。然后結合普朗克黑體輻射定律及基爾霍夫定律可以得到燃氣的溫度。

    將入射激光束調制成按一定頻率開關,從而將上述光輻射和光吸取方式組合在一起。另外由于激光具有強度高、準直性好、帶寬窄等優點,能進行分辨率非常高的吸取光譜的量測,結合Beer-Lambert定律,根據窄帶光通過長度為L的均勻介質后的透射量與入射量的關系,由測得的吸取譜,可得兩路光譜吸取系數之比,即可求得相應的溫度,再由溫度和光譜吸取系數可求得各燃燒試驗產物的濃度[1~3]。

粵公網安備 44030602001522號

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