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原文传递一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置及方法

专利名称：	一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置及方法
摘要：	本发明公开了一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置及方法，包括定容燃烧弹系统、激光系统、燃油供给系统、信号同步系统和信号采集系统，通过信号采集系统的HCCD相机、ICCD相机、CCD相机，激光系统中的激光器和信号同步系统的配合工作，可以解决动力机械燃油喷雾雾化和燃烧过程难以同时测量问题，本发明采用激光米氏散射法、激光诱导荧光法和自发火焰发光法实现了对动力机械系统燃烧条件下喷雾结构和燃烧过程的联合测量，可以同时开展燃烧条件下燃油喷雾的液相长度、燃烧中间组分和燃烧火焰结构分布特性的试验研究。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏大学
发明人：	钟汶君;相启龙;玄铁民;何志霞;王谦
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201811451299.7
公开号：	CN109856085A
分类号：	G01N21/39(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	212013 江苏省镇江市京口区学府路301号
主权项：	1.一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置，其特征在于，包括定容燃烧弹系统、激光系统、燃油供给系统、信号同步系统和信号采集系统；所述定容燃烧弹系统包括定容燃烧弹主体(6)，所述定容燃烧弹主体(6)上设有视窗；所述激光系统包括YAG-激光器、染料激光器(3)；所述燃油供给系统包括高压油泵(11)、高压共轨管(14)和喷油器(13)，所述喷油器(13)设于定容燃烧弹主体(6)上端部；所述信号采集系统包括相机及计算机(8)；所述信号同步系统包括信号同步器(7)；所述信号同步器(7)分别连接喷油器(13)、YAG-激光器、染料激光器(3)和相机；所述计算机(8)连接信号同步器(7)和喷油器(13)。 2.根据权利要求1所述的一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置，其特征在于，所述相机为HCCD相机(15)、ICCD相机(18)、CCD相机(9)。 3.根据权利要求2所述的一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置，其特征在于，所述CCD相机(9)的镜头前设有532nm带通滤光片(10)。 4.根据权利要求2所述的一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置，其特征在于，所述ICCD相机(18)的镜头前设有OH带通滤光片(17)。 5.根据权利要求1或2所述的一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置，其特征在于，所述ICCD相机(18)的镜头朝向定容燃烧弹主体(6)的一个视窗设置，HCCD相机(15)的镜头垂直于ICCD相机(18)的镜头朝向；所述ICCD相机(18)与HCCD相机(15)的正交交点上设有分光镜II(16)，所述分光镜II(16)分别与两相机同时呈45°角。 6.根据权利要求1所述的一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置，其特征在于，所述YAG-激光器设有2个，一个直接发出的532nm的激光，另外一个连接染料激光器(3)，发出的激光经过染料激光器(3)调谐后发出的283nm波长的激发光，2束激光经过分光镜I(4)合束。 7.根据权利要求1所述的一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置，其特征在于，所述分光镜I(4)与定容燃烧弹主体(6)的视窗之间设有片光棱镜系统(5)，通过片光棱镜系统(5)将激光束转化为一束激光片光。 8.一种如权利要求1所述的同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的方法，包括以下步骤：步骤1，燃油供给系统工作并且在定容燃烧弹主体(6)内喷雾和燃烧；步骤2，信号同步器(7)控制YAG-激光器工作，一个发出532nm波长的激光，另一个经过染料激光器(3)调谐后发出的283nm波长的激发，两束激光经过反光镜合束后通过片光棱镜系统(5)，形成一束激光片光后进入定容燃烧弹主体(6)；步骤3，同时，信号同步器(7)控制HCCD相机(15)、ICCD相机(18)、CCD相机(9)同时工作，采集定容燃烧弹主体(6)内的喷雾和燃烧图像。 9.根据权利要求8所述的一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的方法，其特征在于，所述CCD相机(9)用于采集得激光米散射信号；所述ICCD相机(18)对激光诱导的OH基进行捕捉实现对燃烧中间组分的捕捉；所述HCCD相机(15)通过自发火焰辐射光法获得整个燃烧过程信号。
所属类别：	发明专利