Pasukan Pulau Sains Membuat Kemajuan Baharu dalam Pengukuran Tekanan Pembakaran Tekanan Tinggi Menggunakan Teknologi TDLAS

Baru-baru ini, pasukan penyelidik Gao Xiaoming dan Liu Kun dari Institut Sains Bahan Hefei Ankuang, Akademi Sains China, telah mencapai kemajuan baharu dalam pengukuran tekanan persekitaran suhu tinggi oleh teknologi Tunable Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS), dan penyelidikan berkaitan telah diterbitkan dalam jurnal terkenal antarabangsa Optik Letters di bawah tajuk Dual-Color Laser Absorption Spectroscopy for Combustion Diagnostics, dengan pengarang yang sepadan ialah Penyelidik Bersekutu Wang Guishi.
Pembakaran tekanan tinggi adalah parameter penting untuk meningkatkan kecekapan dan kuasa pembakaran, untuk penderia tekanan sentuhan semasa sebagai cara utama pengukuran tekanan, menghadapi rintangan suhu rendah, hanyut sensitiviti suhu tinggi, gangguan dengan medan aliran pembakaran dan isu-isu lain, untuk menjalankan persekitaran pembakaran suhu tinggi teknologi pengukuran tekanan pada penyelidikan dan pembangunan enjin aero dan aspek lain aplikasi penting nilai TDLAS disebabkan oleh pelbagai parameter (suhu, tekanan, kepekatan, dll.) serentak pengukuran, TDLAS telah menarik banyak perhatian kerana kelajuannya yang pantas, kepekaan yang tinggi dan keupayaan anti-gangguan yang kuat, dan ia menunjukkan prospek pembangunan yang hebat dalam diagnosis pembakaran. Walau bagaimanapun, pengukuran tekanan TDLAS tradisional dipengaruhi oleh perubahan kepekatan molekul, yang mengehadkan ketepatan pengukuran dan penggunaan.
Untuk menangani masalah pengaruh gangguan kepekatan molekul pada pengukuran tekanan, pasukan itu, termasuk penyelidik Kun Liu, penyelidik bersekutu Guishi Wang, dan rakan pasca doktoral Ruifeng Wang, mencadangkan kaedah baru penderiaan tekanan oleh spektroskopi penyerapan laser dua warna untuk menyelesaikan masalah masalah pengaruh kepekatan molekul. Kaedah ini menggunakan dua garisan serapan berhampiran jalur 1343 nm dan 1392 nm molekul H 2O, dan menyongsangkan tekanan menggunakan gabungan linear lebar garis Lorentz bagi dua garisan serapan untuk merealisasikan ukuran tekanan imunisasi kepekatan molekul. Pekali gabungan ditentukur dengan tepat dalam julat suhu 473-1273 K (Kelvin, 0K=-273.15 darjah ) melalui eksperimen, merealisasikan bukan sentuhan, berketepatan tinggi, berkelajuan tinggi pengukuran tekanan dalam persekitaran suhu tinggi, dengan ketepatan pengukuran 3% dan kelajuan pengukuran 20 kHz (kilohertz). Kejayaan teknologi ini dijangka mengembangkan diagnostik pembakaran TDLAS daripada pengukuran suhu dan kepekatan semasa kepada pengukuran berbilang parameter "suhu, kepekatan dan tekanan" dalam tiga dimensi.
Kerja penyelidikan ini disokong oleh National Natural Science Foundation of China (NSFC) dan program lain.

Kaedah baharu untuk penderiaan tekanan oleh spektroskopi penyerapan laser dua warna.
(a) Persediaan eksperimen; (b) Isyarat spektrum; (c) Keputusan pengukuran tekanan berterusan berkelajuan tinggi pada 1300K, 5.04 bar pada 20 kHz.