Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Gao Xiaoming et le professeur Liu Kun des instituts de sciences physiques Hefei (HFIPS), de l'Académie chinoise des sciences (CAS), a développé une méthode de détection de pression indépendante de la concentration basée sur la spectroscopie d'absorption laser bicolore. pour le diagnostic de combustion à haute température.
Les résultats de la recherche ont été publiés dans Optics Letters .
Les moteurs aéronautiques évoluent vers une combustion à haute température et haute pression pour améliorer l’efficacité thermodynamique. La pression est un paramètre important pour surveiller les performances du moteur et diagnostiquer les défauts du moteur. Cependant, les capteurs de pression de contact conventionnels perturbent non seulement les flux de combustion, mais souffrent également de la limite de tolérance de température des matériaux des capteurs.
Dans cette étude, les chercheurs ont développé une méthode de détection de pression sans contact pour les environnements à haute température et l'ont démontrée à des températures allant jusqu'à 1 300 K. Cette recherche s'est concentrée sur la manière de traiter l'effet de la concentration moléculaire sur les mesures de pression des gaz dans des environnements à haute température.
Les scientifiques ont découvert que le couplage des largeurs de raies élargies par collision de deux raies d’absorption pourrait éliminer la variable de concentration. Grâce à cette découverte, les scientifiques peuvent réaliser une mesure de pression indépendante de la concentration. Considérant que le principal produit du système de combustion alimenté aux hydrocarbures est H2 O, ils ont validé cette découverte avec deux raies d'absorption de H2 O proche de 1343 nm et 1392 nm sur une cellule d'absorption chauffée soigneusement conçue. La résolution temporelle et les incertitudes des mesures de pression ont été atteintes respectivement à 50 μs et 3 %.
"Nos découvertes constituent un outil précieux pour la détection de pression dans des environnements à haute température et peuvent promouvoir le développement de diagnostics multiparamètres basés sur le laser pour la science de la combustion", a déclaré le professeur Liu Kun.
Plus d'informations : Ruifeng Wang et al, Détection de pression avec spectroscopie d'absorption laser bicolore pour le diagnostic de combustion, Optics Letters (2024). DOI :10.1364/OL.506204
Fourni par les Instituts de sciences physiques Hefei, Académie chinoise des sciences
