燃烧流场激光诊断测量系统

上海交通大学成都先进推进技术研究中心 发布时间:2023-11-09 14:32 来源: 地方研究院管理处

上海交大成都先进推进技术研究中心发展了相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)测温系统、双色平面激光诱导荧光(PLIF)系统、OH示踪测速(HTV)系统,可以提供燃烧流场的温度、速度、组分浓度等关键流场参数的高精度测量解决方案。已成功应用于航空发动机及超燃冲压发动机燃烧室内部流场的高精度定量可视化测量,具备对发动机复杂湍流燃烧场的综合测量能力。

CARS技术

CARS是一种基于激光光谱的流场诊断技术,具有不干扰流场、时间响应快、测量精度高等优点。通过将多束激光相位匹配条件下产生CARS光谱,通过分析CARS光谱获得温度信息。CARS技术测量温度范围300K-3000K,测试不确定度小于5%。

双色PLIF技术

PLIF技术是通过激发流场中自由基或示踪粒子辐射荧光获得温度场及燃烧物浓度等信息。PLIF技术对燃烧过程无干扰、时空分辨率高。温度测量范围约为800K-2800K,温度测量不确定度小于10%。

HTV技术

HTV是利用激光解离燃烧产物获得OH作为流场标记,然后利用追踪OH跟随流场移动的位置进行流场速度测量。测速范围约200m/s-4000m/s,测速不确定度小于5%。

应用场景: 可应用于风洞试验、超燃冲压发动机、TBCC/RBCC空天组合发动机、航空发动机、燃气轮机、燃烧基础问题研究、CFD仿真实验验证等。