צוות אי המדע עושה התקדמות חדשה במדידת לחץ בעירה בלחץ גבוה באמצעות טכנולוגיית TDLAS

לאחרונה, צוות החוקר גאו שיאומינג וליו קון ממכון אנקואנג של המכון למדעי החומרים ב-Hefei, האקדמיה הסינית למדעים, עשה התקדמות חדשה במדידת לחץ בסביבה בטמפרטורה גבוהה על ידי טכנולוגיית הספקטרוסקופיה של ספיגה בלייזר מתכווננת (TDLAS), והמחקר הקשור אליו. פורסם בכתב העת בעל המוניטין הבינלאומי Optics Letters תחת הכותרת של Dual-Color Laser Absorption Spectroscopy for Combustion Diagnostics, כאשר המחבר המקביל הוא החוקר המשנה Wang Guishi.
בעירה בלחץ גבוה היא פרמטר חשוב לשיפור יעילות הבעירה והספק, עבור חיישני לחץ המגע הנוכחיים כאמצעי עיקרי למדידת לחץ, המתמודדים עם התנגדות לטמפרטורה נמוכה, סחיפה של רגישות לטמפרטורה גבוהה, הפרעה לשדה זרימת הבעירה ונושאים אחרים, כדי לבצע את סביבת הבעירה בטמפרטורה גבוהה של טכנולוגיית מדידת הלחץ על מחקר ופיתוח מנוע אווירי והיבטים אחרים של היישום החשוב של הערך של TDLAS עקב הפרמטר הרב (טמפרטורה, לחץ, ריכוז וכו') בו זמנית מדידה, TDLAS משך תשומת לב רבה בגלל המהירות המהירה, הרגישות הגבוהה ויכולת האנטי-הפרעות החזקה שלו, והוא מראה סיכויי התפתחות גדולים באבחון בעירה. עם זאת, מדידת הלחץ המסורתית של TDLAS מושפעת מהשינוי בריכוז המולקולרי, מה שמגביל את דיוק המדידה ואת היישום.
כדי לטפל בבעיית ההשפעה של הפרעות של ריכוז מולקולרי על מדידת לחץ, הצוות, כולל החוקר קון ליו, החוקר השותף Guishi Wang ועמית הפוסט-דוקטורט Ruifeng Wang, הציע שיטה חדשה של חישת לחץ על ידי ספקטרוסקופיה של ספיגת לייזר בשני צבעים כדי לפתור את הבעיה. בעיה של השפעת הריכוז המולקולרי. השיטה משתמשת בשני קווי ספיגה ליד פסי 1343 ננומטר ו-1392 ננומטר של מולקולות H 2O, והופכת את הלחץ באמצעות שילוב ליניארי של רוחבי קו לורנץ של שני קווי הספיגה כדי לממש מדידות לחץ מחוסנות בריכוז מולקולרי. מקדמי השילוב מכוילים במדויק בטווח הטמפרטורות של 473-1273 K (קלווין, 0K=-273.15 מעלות ) באמצעות ניסויים, תוך מימוש ללא מגע, דיוק גבוה, במהירות גבוהה מדידת לחץ בסביבות טמפרטורות גבוהות, עם דיוק מדידה של 3% ומהירות מדידה של 20 קילוהרץ (קילוהרץ). פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להרחיב את אבחון הבעירה TDLAS ממדידות הטמפרטורה והריכוז הנוכחיות למדידות הרב-פרמטריות של "טמפרטורה, ריכוז ולחץ" בתלת מימד.
עבודת מחקר זו נתמכת על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (NSFC) ותוכניות אחרות.

שיטה חדשה לחישת לחץ על ידי ספקטרוסקופיה של ספיגת לייזר בשני צבעים.
(א) מערך ניסוי; (ב) אות ספקטרלי; (ג) תוצאות מדידת לחץ רציף במהירות גבוהה ב-1300K, 5.04 בר ב-20 קילו-הרץ.