期刊文献+

中红外吸收光谱测量激波风洞自由流中NO浓度和温度 被引量:5

Nitric oxide concentration and temperature measurement for shock tunnel free stream using mid-infrared absorption spectroscopy
下载PDF
导出
摘要 JF-10氢氧爆轰驱动激波风洞内的高焓自由来流气体中含有因电离和离解等非平衡过程产生的微量组分。利用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),对自由流中NO微量组分的浓度和温度进行测量,有助于定量理解气体电离和离解这一非平衡过程。本实验中,JF-10氢氧爆轰驱动激波风洞实验段内压力为百帕量级,在谱线加宽中多普勒加宽占据主导,多普勒半高宽可由分子平均热运动速度获得,其半高宽与温度的平方根成正比,因此选取一条吸收谱线并准确测定其多普勒半高宽即可得到温度和浓度。本实验中采用中红外量子级联激光器(Quantum Cascade Laser),选取1909.7cm-1附近6条吸收线作为吸收线,在2kHz的扫描频率下,采用直接吸收-波长扫描法进行NO温度和浓度测量。实验测得自由流中NO平均分压约为0.33Pa,自由流平均温度约为600K。 In this paper,JF-10 shock tunnel is driven by H2/O2 detonation and the free-stream contains some trace components which are generated by non-equilibrium processes such as ionization and dissociation.Tunable diode absorption spectroscopy (TDLAS)is used for tempera-ture and concentration measurement of nitric oxide in the free-stream and this quantitative meas-urement is helpful to understand the non-equilibrium processes.In the experiments,the test sec-tion’s static pressure of JF-10 shock tunnel is just several hPa.Thus,Doppler broadening domi-nates,which is caused by random thermal motion of the absorber species.The half width of Doppler broadening is temperature dependent and this functional relation provides a method for gas temperature and species concentration measurement.A mid-infrared quantum cascade laser of 5.2μm central wavelength is used and gas temperature and nitric oxide concentration are meas-ured using a single line of 1909.7cm-1 wavelength by direct absorption-wavelength scanning method under 2kHz scanning frequency.The measured partial pressure of nitric oxide is about 0. 33Pa which represents its concentration and the temperature is about 600K in the free-stream.
出处 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期79-83,共5页 Journal of Experiments in Fluid Mechanics
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 浓度 温度 测量 激波风洞 TDLAS concentration temperature measurement shock tunnel
  • 相关文献

参考文献13

  • 1林贞彬,郭大华,竺乃宜,葛学真,余西龙,杨乾锁,姜乃波.JF-10氢氧爆轰驱动激波风洞自由流的测量和诊断[J].流体力学实验与测量,2000,14(3):12-17. 被引量:9
  • 2Schulz C, Koch J D, Davidson D F, et al. Ultraviolet absorp- tion spectra of shock-heated carbon dioxide and water between 900 and 3050K[-J]. Chemical Physics Letters, 2002, 355 (1) 82-88. 被引量:1
  • 3Arroyo M P, Birbeck T P, Baer D S, et al. Dual diode-laser fi- ber-optic diagnostic for water-vapor measurements[,J]. Optics Letters, 1994, 19(14): 1091-1093. 被引量:1
  • 4Farooq A, Jeffries J B, Hanson R K. CO2 concentrationand temperature sensor for combustion gases using diode-laser ab- sorption near 2. 7/~m[J]. Applied Physics B, 2008, 90(3-4): 619-628. 被引量:1
  • 5Hanson R K. Shock tube spectroscopy: advanced instrumenta tion with a tunable diode laser[J]. Applied Optics, 1977, 16 (6) : 1479-1481.. 被引量:1
  • 6Li H, Farooq A, Jeffries J B, et al. Near-infrared diode laser absorption sensor for rapid measurements of temperature and water vapor in a shock tube[J]. Applied Physics B, 2007, 89(2- 3) : 407-416. 被引量:1
  • 7Mihalcea R M, Baer D S, Hanson R K. Diode laser sensor for measurements of CO, CO2, and CH4 in combustion flows[J]. Applied Optics, 1997, 36(33): 8745-8752. 被引量:1
  • 8Sanders S T, Baldwin J A, Jenkins T P, et al. Diode-laser sen- sor for monitoring multiple combustion parameters in pulse det- onation engines[J]. Proceedings of the Combustion Institute, 2000, 28(1): 587-594. 被引量:1
  • 9余西龙,李飞,张少华,等.利用可调谐二极管激光吸收光谱诊断超声速流动[c].第二届高超声速科技学术会议,2009. 被引量:1
  • 10李飞..近红外吸收光谱诊断技术在超燃研究中的应用[D].中国科学院力学研究所,2009:

二级参考文献15

  • 1竺乃宜,李学芬,周学华,陈松,王尚勇.低电子密度诊断技术研究[J].气动实验与测量控制,1996,10(2):24-28. 被引量:3
  • 2林贞彬 郭大华.真实气体效应的测量与诊断.高温气体动力学研究与发展:1997年夏季高级研讨会文集[M].,1997.. 被引量:1
  • 3林贞彬 葛学真 等.一氧化氮吸收光谱动态测量技术研究[M].中国科学院力学研究所,1998.. 被引量:1
  • 4俞鸿儒 林建民 等.真实气体效应实验研究(863-2-6-3-11)项目研制报告(一)[M].中国科学院力学研究所激波管激波风洞实验室爆轰驱动激波风洞课题组,1998.. 被引量:1
  • 5林贞彬 郭大华.高温真实气体效应及其在航天高技术发展中的作用.高温非平衡流动及其在重大工程中的应用前景:1996年夏季高级研讨会文集[M].,1996.. 被引量:1
  • 6俞鸿儒 林建民 等.真实气体效应实验研究(863-2-6-3-11)项目研制报告(二)[M].中国科学院力学研究所激波管激波风洞实验室爆轰驱动激波风洞课题组,1998.. 被引量:1
  • 7俞鸿儒 林建民 等.真实气体效应实验研究(863-2-6-3-11)项目研制报告(三)[M].中国科学院力学研究所激波管激波风洞实验室爆轰驱动激波风洞课题组,1998.. 被引量:1
  • 8林贞彬,高温气体动力学研究与发展,1997年夏季高级研讨会文集,1997年 被引量:1
  • 9林贞彬,1996年夏季高级研讨会文集,1996年 被引量:1
  • 10林贞彬,863-2-6学术讨论会,1996年 被引量:1

共引文献8

同被引文献21

引证文献5

二级引证文献8

相关作者

内容加载中请稍等...

相关机构

内容加载中请稍等...

相关主题

内容加载中请稍等...

浏览历史

内容加载中请稍等...
;
使用帮助 返回顶部