طريقة قياس درجة حرارة اللهب بتصحيح تأثير الخطوط المرئية في منطقة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة باستخدام امتصاص الضوء بالليزر

WAN Tao ,  

LU Shengyao ,  

MA Liuhao ,  

SUN Bowen ,  

HUANG Yitao ,  

WANG Yu ,  

摘要

تقنيات الاستشعار الليزري لامتصاص الضوء (Laser Absorption Spectroscopy ، LAS) هي واحدة من وسائل قياس درجات الحرارة غير الاتصالية التي تستخدم على نطاق واسع. ومع ذلك ، نظرًا لعدم توزيع المعلمات الحرارية والكيميائية على جميع مسارات الامتصاص بشكل متجانس ، فإن الطرق التقليدية القائمة على التكامل عبر خط (LOS) تعاني من عدم اليقين الكبير في الحصول على معلومات درجة حرارة اللهب ، مما يؤثر على دقتها وموثوقيتها في القياس. على الرغم من أن الطرق التقليدية لإعادة البناء وتقنية ملف الخطوط الطيفية المتعددة يمكن أن تستعيد إلى حد ما معلومات درجة الحرارة في مركز اللهب ، إلا أن هذه الطرق عادة ما تكون عملية تطبيق معقدة وتستغرق وقتًا كبيرًا ، مما يجعلها صعبة التطبيق لاحتياجات اختبار التشخيص الدقيقة. يقترح هذا البحث طريقة لقياس درجة حرارة LOS تصحيح الآثار البصرية في منطقة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة باستخدام الاحتراق الديناميكي للسوائل (CFD) والمحاكاة الرقمية للطيف لتقدير تأثير الانحراف غير المتجانس لمواقع اللهب على نتائج قياس درجة حرارة LOS. للتحقق من هذه الطريقة ، أجرينا تجارب قياسية لدرجة حرارة LOS استنادًا إلى خطوط الامتصاص القوية لجزيئات H2O في محيط 2.5 μm ، وقارناها بنتائج تجربة إعادة البناء ونتائج المحاكاة المقترنة بالآليات الكيميائية المفصلة. أظهرت النتائج التجريبية أن طريقة تصحيح درجة الحرارة المقترحة من قبل هذا البحث تحسنت بشكل ملحوظ موثوقية نتائج قياس LOS للاتجاهات الجوفاء المختلفة لحرق الوقود ، حيث انخفضت الفروقات النسبية بين النتائج قبل التصحيح من 10٪ إلى 20٪ إلى أقل من 5 ٪ ، وكانت معظم المواقع القياسية أقل من 2 ٪. يمكن لطريقة تصحيح درجة الحرارة المقترحة بشكل كبير تحسين موثوقية أساليب قياس LOS ، وفي نفس الوقت توفير خطوات المسح الشعاعي الميكانيكية البطيئة ، وبالتالي تقديم حلا فعالًا لقياس درجة حرارة اللهب بسرعة ودقة هناك حاجة.

关键词

تأثير الخطوط المرئية؛ تقنية امتصاص الضوء بالليزر في الأشعة تحت الحمراء المتوسطة؛ توزيع الحرارة؛ تصحيح الحرارة

阅读全文