研究目的
研究计算断层扫描可调谐二极管激光吸收光谱技术(CT-TDLAS)在高温高压燃烧室中进行二维温度测量的应用。
研究成果
该研究成功展示了CT-TDLAS在高温高压燃烧室中进行时间分辨二维温度测量的应用。改进后的光谱数据库提高了测量精度,CT重建算法与假设的温度分布显示出良好的一致性。未来研究计划将该系统应用于实际发动机气缸测量。
研究不足
该研究的局限性在于激光路径数量(16条路径)影响了CT重建的空间分辨率和准确性,尤其是在测量区域边缘附近。该方法在实际发动机气缸中的应用仍需进一步开发。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用1335-1375纳米宽扫描激光的CT-TDLAS技术,在高温高压条件下进行二维温度测量。使用外腔型激光二极管评估展宽的H2O吸收光谱。
2:样本选择与数据来源:
通过高温高压腔体和平焰燃烧器测量水蒸气吸收光谱,以修正光谱数据库。
3:实验设备与材料清单:
包括外腔型激光二极管、高温高压腔体、平焰燃烧器、光电二极管、放大器和记录仪。
4:实验流程与操作步骤:
将激光束照射至测量腔体或燃烧器,检测并记录透射光强度。CT重建速率为1毫秒/帧。
5:数据分析方法:
采用光谱拟合法进行温度和浓度测量,通过SSD和ZNCC评估CT重建精度。
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获取完整内容-
external cavity type laser diode
HSL-200-30-TD
Santec
Used to obtain H2O absorption spectra at 1335–1375 nm.
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photodiode
G12180-010A
Hamamatsu Photonics
Detected the transmitted light intensity.
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ignition coil
U0818-COIL
HITACHI
Used with the spark plug for ignition.
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charge-coupled device camera
HX-WA30- K
Panasonic
Observed the combustion flame during the combustion processes.
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amplifier
FP150MSA
Cosmowave
Amplified the photodetector signal.
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recorder
8861 Memory Highcoda HD Analog16
Hioki E.E. Co.
Stored the amplified photodetector signal.
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pressure sensor
PA-23
KELLER
Measured pressure in the combustion chamber.
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spark plug
BKR5E-11
NGK
Used for ignition in the combustion chamber.
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