為高溫燃燒診斷而開發的與濃度無關的壓力傳感方法
發布時間：2024-03-18 16:52:28來源：
近日，中國科學院合肥物質科學研究院高曉明研究員和劉坤研究員課題組研發出一種基于雙色激光吸收光譜的濃度無關壓力傳感方法用于高溫燃燒診斷。
研究成果發表在 《光學快報》上。
航空發動機正朝著高溫高壓燃燒方向發展，以提高熱力效率。壓力是監測發動機性能和診斷發動機故障的重要參數。然而，傳統的接觸壓力傳感器不僅干擾燃燒流，而且還受到傳感器材料的溫度耐受限制。
在這項研究中，研究人員開發了一種適用于高溫環境的非接觸式壓力傳感方法，并在高達 1300 K 的溫度下進行了演示。
這項研究的重點是如何解決高溫環境下分子濃度對氣體壓力測量的影響。
科學家發現，通過耦合兩條吸收線的碰撞展寬線寬可以消除濃度變量。有了這一發現，科學家們就可以實現與濃度無關的壓力測量。考慮到碳氫化合物燃料燃燒系統的主要產物是H 2 O，他們在精心設計的加熱吸收池上通過1343 nm和1392 nm附近的兩條H 2 O吸收線驗證了這一發現。壓力測量的時間分辨率和不確定性分別達到 50 μs 和 3%。
劉坤教授表示：“我們的發現為高溫環境下的壓力傳感提供了一個有價值的工具，可以促進基于激光的燃燒科學多參數診斷的發展。”
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