红外与激光工程
紅外與激光工程
홍외여격광공정
INFRARED AND LASER ENGINEERING
2014年
8期
2425-2430
,共6页
高永利%何旭%李红梅%刘凤山%李向荣%刘福水
高永利%何旭%李紅梅%劉鳳山%李嚮榮%劉福水
고영리%하욱%리홍매%류봉산%리향영%류복수
激光诱导炽光%激光能量密度%碳烟%主小球粒径
激光誘導熾光%激光能量密度%碳煙%主小毬粒徑
격광유도치광%격광능량밀도%탄연%주소구립경
laser induced incandescence%laser fluence%soot%primary particle size
激光诱导炽光(Laser Induced Incandescence,LII)技术,由于其具有高的时间和空间分辨率,被认为是一种适合于测试碳烟浓度的技术,也可以用来测试碳烟主小球粒径。在 LII 测试过程中,不同激光能量密度对测试精度影响很大,高激光能量密度具有较高的信噪比,但是对于碳烟粒径测试,为了避免升华,应尽量使用低的激光能量密度。具体在利用激光诱导炽光技术推断碳烟粒径的实验中所用的低能量密度为何值,需要结合理论模型分析和实验进行确定。首先基于 LII 测试过程的数学模型进行了理论分析,然后在乙烯层流扩散火焰的相同位置上,测试得到了不同激光能量密度下的碳烟主小球粒径,分析确定了测试所需的最佳激光能量密度。为进一步测试碳烟的主小球粒径奠定了基础。
激光誘導熾光(Laser Induced Incandescence,LII)技術,由于其具有高的時間和空間分辨率,被認為是一種適閤于測試碳煙濃度的技術,也可以用來測試碳煙主小毬粒徑。在 LII 測試過程中,不同激光能量密度對測試精度影響很大,高激光能量密度具有較高的信譟比,但是對于碳煙粒徑測試,為瞭避免升華,應儘量使用低的激光能量密度。具體在利用激光誘導熾光技術推斷碳煙粒徑的實驗中所用的低能量密度為何值,需要結閤理論模型分析和實驗進行確定。首先基于 LII 測試過程的數學模型進行瞭理論分析,然後在乙烯層流擴散火燄的相同位置上,測試得到瞭不同激光能量密度下的碳煙主小毬粒徑,分析確定瞭測試所需的最佳激光能量密度。為進一步測試碳煙的主小毬粒徑奠定瞭基礎。
격광유도치광(Laser Induced Incandescence,LII)기술,유우기구유고적시간화공간분변솔,피인위시일충괄합우측시탄연농도적기술,야가이용래측시탄연주소구립경。재 LII 측시과정중,불동격광능량밀도대측시정도영향흔대,고격광능량밀도구유교고적신조비,단시대우탄연립경측시,위료피면승화,응진량사용저적격광능량밀도。구체재이용격광유도치광기술추단탄연립경적실험중소용적저능량밀도위하치,수요결합이론모형분석화실험진행학정。수선기우 LII 측시과정적수학모형진행료이론분석,연후재을희층류확산화염적상동위치상,측시득도료불동격광능량밀도하적탄연주소구립경,분석학정료측시소수적최가격광능량밀도。위진일보측시탄연적주소구립경전정료기출。
Laser Induced Incandescence (LII) is considered a very effective method for soot volume fraction measurement and can also be used to measure primary soot particle diameter with high spatial and temporal resolution. The laser fluence can potentially have a significant influence on the measured results. A high laser fluence in general results in a higher signal-to-noise ratio. But for soot particle size measurement, lower laser fluences should be used in order to avoid soot sublimation. To determine the optimal values of laser energy during the experiment, a combined approach of theoretical analysis and experiment was required. A mathematical model was established and analyzed firstly, then the primary particle size was measured using different laser fluences in the same position of a coflow ethylene/air laminar diffusion flame. Lastly, the optimal laser fluence was determined in the flame conditions investigated. This article laid the foundation for further investigations of the primary soot particle size measurement using low-fluence LII.