基于CARS技术的超燃冲压发动机点火过程温度测量

• 作者: 周江宁 张顺平 杨文斌 杨顺华 母金河 王林森 闫博 陈力 陈爽 齐新华
• 来源期刊: 气体物理
• 学科: 物理学
• 关键词: 相干anti-stokesRaman散射 温度测量 瞬态燃烧 超燃冲压发动机 燃烧室
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 光学诊断专题
• 页码范围: 8-13
• 页数: 6页
• 分类号: O433.1
• 字数: 2807字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19527/j.cnki.2096-1642.0800

摘要

相干anti-Stokes Raman散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)技术作为一种非接触测量手段,已广泛应用于多种发动机模型燃烧室温度测量及地面试验.然而,目前的工作主要集中在稳态燃烧场温度的测量,缺乏用高分辨率的单脉冲来测量瞬变的燃烧火焰温度及组分浓度的研究.基于CARS理论,结合多参数拟合算法,开发了基于MATLAB的CARS光谱计算和拟合程序CARSCF;利用McKenna平面火焰炉在不同工况下进行了温度测量,并与DLR测量结果进行对比,结果显示开发的CARSCF具有较高的测量重复性和准确性;最后将CARS技术应用于测量超燃冲压发动机点火过程中的温度测量,获取了点火过程中的温度.结果显示,在来流Mach数为3的条件下,H2/air点火过程中温度呈现急剧上升然后缓慢下降,而CARS信号则呈现急剧上升然后急剧下降随后又缓慢上升的趋势,并且在点火过程中最高温度为1511 K.