Tim Science Island Membuat Kemajuan Baru dalam Pengukuran Tekanan Pembakaran Tekanan Tinggi Menggunakan Teknologi TDLAS

Baru-baru ini, tim peneliti Gao Xiaoming dan Liu Kun dari Institut Ankuang, Institut Ilmu Material Hefei, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, telah membuat kemajuan baru dalam pengukuran tekanan lingkungan suhu tinggi dengan teknologi Tunable Laser Absorpsi Spectroskopi (TDLAS), dan penelitian terkait. diterbitkan dalam jurnal Optics Letters yang terkenal secara internasional dengan judul Spektroskopi Penyerapan Laser Warna Ganda untuk Diagnostik Pembakaran, dengan penulis terkait adalah Peneliti Madya Wang Guishi.
Pembakaran bertekanan tinggi merupakan parameter penting untuk meningkatkan efisiensi dan daya pembakaran, karena sensor tekanan kontak saat ini sebagai alat utama pengukuran tekanan, menghadapi ketahanan suhu rendah, penyimpangan sensitivitas suhu tinggi, gangguan pada medan aliran pembakaran dan masalah lainnya, untuk melaksanakan lingkungan pembakaran suhu tinggi dari teknologi pengukuran tekanan pada penelitian dan pengembangan mesin aero dan aspek lain dari penerapan penting nilai TDLAS karena multi-parameter (suhu, tekanan, konsentrasi, dll.) secara simultan pengukuran, TDLAS telah menarik banyak perhatian karena kecepatannya yang cepat, sensitivitas tinggi dan kemampuan anti-interferensi yang kuat, dan ini menunjukkan prospek pengembangan yang besar dalam diagnosis pembakaran. Namun, pengukuran tekanan TDLAS tradisional dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi molekul, sehingga membatasi akurasi dan penerapan pengukuran.
Untuk mengatasi masalah pengaruh interferensi konsentrasi molekul pada pengukuran tekanan, tim, termasuk peneliti Kun Liu, peneliti asosiasi Guishi Wang, dan rekan pascadoktoral Ruifeng Wang, mengusulkan metode penginderaan tekanan baru dengan spektroskopi serapan laser dua warna untuk memecahkan masalah tersebut. masalah pengaruh konsentrasi molekul. Metode ini menggunakan dua garis serapan di dekat pita molekul H 2O 1343 nm dan 1392 nm, dan membalikkan tekanan menggunakan kombinasi linier lebar garis Lorentz dari dua garis serapan untuk mewujudkan pengukuran tekanan yang diimunisasi konsentrasi molekul. Koefisien kombinasi dikalibrasi secara akurat dalam kisaran suhu 473-1273 K (Kelvin, 0K=-273.15 derajat ) melalui eksperimen, mewujudkan non-kontak, presisi tinggi, dan berkecepatan tinggi pengukuran tekanan di lingkungan bersuhu tinggi, dengan akurasi pengukuran 3% dan kecepatan pengukuran 20 kHz (kilohertz). Terobosan teknologi ini diharapkan dapat memperluas diagnostik pembakaran TDLAS dari pengukuran suhu dan konsentrasi saat ini menjadi pengukuran multi-parameter "suhu, konsentrasi, dan tekanan" dalam tiga dimensi.
Pekerjaan penelitian ini didukung oleh National Natural Science Foundation of China (NSFC) dan program lainnya.

Sebuah metode baru untuk penginderaan tekanan dengan spektroskopi serapan laser dua warna.
(a) Pengaturan eksperimental; (b) Sinyal spektral; (c) Hasil pengukuran tekanan kontinu kecepatan tinggi pada 1300K, 5,04 bar pada 20 kHz.