Het Science Island-team boekt nieuwe vooruitgang bij hogedrukverbrandingsdrukmeting met behulp van TDLAS-technologie

Onlangs heeft het team van onderzoeker Gao Xiaoming en Liu Kun van het Ankuang Institute of Hefei Institute of Materials Science, Chinese Academy of Sciences, nieuwe vooruitgang geboekt bij het meten van omgevingsdruk bij hoge temperaturen door middel van Tunable Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) technologie, en het daaraan gerelateerde onderzoek werd gepubliceerd in het internationaal gerenommeerde tijdschrift Optics Letters onder de titel Dual-Color Laser Absorption Spectroscopy for Combustion Diagnostics, met als corresponderende auteur Associate Researcher Wang Guishi.
Hogedrukverbranding is een belangrijke parameter om de verbrandingsefficiëntie en het vermogen te verbeteren, omdat de huidige contactdruksensoren het belangrijkste middel voor drukmeting zijn, geconfronteerd met lage temperatuurweerstand, hoge temperatuurgevoeligheidsdrift, interferentie met het verbrandingsstroomveld en andere problemen, om voer de hoge temperatuur verbrandingsomgeving van de drukmeettechnologie uit op het onderzoek en de ontwikkeling van vliegtuigmotoren en andere aspecten van de belangrijke toepassing van de waarde van de TDLAS vanwege de multiparameter (temperatuur, druk, concentratie, enz.) gelijktijdig Meting heeft TDLAS veel aandacht getrokken vanwege zijn hoge snelheid, hoge gevoeligheid en sterke anti-interferentievermogen, en het vertoont grote ontwikkelingsvooruitzichten op het gebied van verbrandingsdiagnose. De traditionele TDLAS-drukmeting wordt echter beïnvloed door de verandering van de moleculaire concentratie, wat de meetnauwkeurigheid en toepassing beperkt.
Om het probleem van de interferentie-invloed van moleculaire concentratie op drukmetingen aan te pakken, stelde het team, waaronder onderzoeker Kun Liu, universitair hoofdonderzoeker Guishi Wang en postdoctoraal collega Ruifeng Wang, een nieuwe methode voor drukdetectie door tweekleurenlaserabsorptiespectroscopie voor om de problemen op te lossen probleem van de invloed van moleculaire concentraties. De methode maakt gebruik van twee absorptielijnen nabij de 1343 nm en 1392 nm banden van H2O-moleculen, en keert de druk om met behulp van een lineaire combinatie van de Lorentz-lijnbreedten van de twee absorptielijnen om moleculaire concentratie-geïmmuniseerde drukmetingen te realiseren. De combinatiecoëfficiënten zijn nauwkeurig gekalibreerd in het temperatuurbereik van 473-1273 K (Kelvin, 0K=-273.15 graden ) door middel van experimenten, waarbij contactloze, uiterst nauwkeurige en snelle meting van druk in omgevingen met hoge temperaturen, met een meetnauwkeurigheid van 3% en een meetsnelheid van 20 kHz (kilohertz). Verwacht wordt dat deze technologische doorbraak de TDLAS-verbrandingsdiagnostiek zal uitbreiden van de huidige temperatuur- en concentratiemetingen naar de multiparametermetingen van "temperatuur, concentratie en druk" in drie dimensies.
Dit onderzoekswerk wordt ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (NSFC) en andere programma's.

Een nieuwe methode voor drukdetectie door tweekleurenlaserabsorptiespectroscopie.
(a) Experimentele opstelling; (b) Spectraal signaal; (c) Resultaten van continue drukmetingen met hoge snelheid bij 1300 K, 5,04 bar bij 20 kHz.