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羟基分子标记示踪速度测量中的强振动干扰抑制
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:TN249[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学动力与能源学院,陕西西安710072, [2]西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,陕西西安710024
  • 相关基金:国家自然基金资助项目(No.91541203,No.91641112)
中文摘要:

针对在发动机实验环境中羟基分子标记示踪速度测量技术受到的强振动干扰问题,通过实验研究分析了标记激光与不同流场作用时产生的辐射光谱特性,设计了在实验中同时拍摄标记基准图像和移动图像的振动干扰抑制方法。对于一般流场,在实验中实时拍摄标记激光瑞利散射作为标记基准图像,而对于含有煤油大分子碳氢燃料的流场甚至是CH4燃烧场,用标记激光诱导燃料在OH荧光辐射波段的辐射光作为标记基准图像。在超燃发动机的速度测量应用尝试表明,两种方案均可以达到抑制振动的目的。在相对干净的流场区域,前者得到的标记激光图像会受到壁面散射等干扰,基准位置提取不确定度约为0.06 mm。在流场中未燃燃料含量比较丰富的区域,后者能够得到清晰的标记基准图像,基准位置提取不确定度可以降至0.03 mm,与采用平均方法得到的基准位置提取不确定度相当。

英文摘要:

In order to suppress the strong vibration disturbance in Hydroxyl Tagging Velocimetry(HTV) in practical experimental environment for an engine, the characteristic of radiation spectrum of tagging laser interacted with different flow fields was analyzed experimentally. In the experiment, two strategies for vibration disturbance suppression were designed by capturing the tagging laser image and moved tagging image simultaneously. For a general flow field, the Rayleigh scattering of the tagging laser was used as reference images, and in a combustion flow field which contained unburned large hydrocarbon fuel like kerosene, CH4, the radiation of the tagging laser induced fuel in the waveband of OH fluorescence spectrum was taken as reference images. The velocity measurement in the flow field of a scramjet engine indicates that the two approaches can suppress the vibration disturbance efficiently. Moreover, the Rayleigh scattering image of the tagging laser is disturbed by wall scattering in the relative pure flow region, making the uncertainty of the base tagging position identification approximate to 0.06 mm. In the follow region with abundant unburned fuels, the latter method can obtain comparatively clear tagging laser images with the uncertainty of base tagging position identification reduced to 0.03 mm, which equals to the uncertainty of the average method.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699