Recientemente, un grupo de investigación dirigido por el Prof. Gao Xiaoming y el Prof. Liu Kun de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS) de la Academia de Ciencias de China (CAS), desarrolló un método de detección de presión independiente de la concentración basado en espectroscopia de absorción láser de dos colores. para diagnóstico de combustión a alta temperatura.
Los resultados de la investigación fueron publicados en Optics Letters. .
Los motores aeronáuticos están avanzando hacia la combustión a alta temperatura y alta presión para mejorar la eficiencia termodinámica. La presión es un parámetro importante para monitorear el rendimiento del motor y diagnosticar fallas del motor. Sin embargo, los sensores de presión de contacto convencionales no sólo perturban los flujos de combustión sino que también sufren el límite de tolerancia de temperatura de los materiales del sensor.
En este estudio, los investigadores desarrollaron un método de detección de presión sin contacto para ambientes de alta temperatura y lo demostraron a temperaturas de hasta 1300 K. Esta investigación se centró en cómo abordar el efecto de la concentración molecular en las mediciones de presión de gas en ambientes de alta temperatura.
Los científicos descubrieron que acoplar los anchos de línea ampliados por la colisión de dos líneas de absorción podría eliminar la variable de concentración. Con este hallazgo, los científicos pueden realizar mediciones de presión independientes de la concentración. Considerando que el principal producto del sistema de combustión alimentado por hidrocarburos es el H2 O, validaron este hallazgo con dos líneas de absorción de H2 O cerca de 1343 nm y 1392 nm en una celda de absorción calentada cuidadosamente diseñada. La resolución temporal y las incertidumbres de las mediciones de presión se lograron a 50 μs y 3%, respectivamente.
"Nuestro hallazgo proporcionó una herramienta valiosa para la detección de presión en entornos de alta temperatura y puede promover el desarrollo de diagnósticos multiparamétricos basados en láser para la ciencia de la combustión", afirmó el profesor Liu Kun.
Más información: Ruifeng Wang et al, Detección de presión con espectroscopia de absorción láser de dos colores para diagnóstico de combustión, Optics Letters (2024). DOI:10.1364/OL.506204
Proporcionado por los Institutos Hefei de Ciencias Físicas, Academia China de Ciencias
