Методы, основанные на упругом рассеивании света.
Упругое рассеивание света на мелких частицах легло в основу получивших широкое распространение лазерных анемометров. Метод измерения скоростей основан на использовании эффекта Доплера. Если на исследуемую часть потока, содержащую рассеивающие свет частицы, направить монохроматическое излучение с частотой n0, то частота рассеянного света в направлении наблюдателя nн изменится на Dnд:
D n д = n 0 - n н = 1/2 p (Кн –К0) U = 1/2 p К U,
где К0 и Кн –волновые спектры падающего рассеивающего излучения,
К = Кн – К0 - вектор скорости рассеивающих частиц.
Термопарный метод.
К основным преимуществам данного метода следует отнести то, что термо-э.д.с. может быть измерена с весьма высокой точностью и что возможно изготовить весьма малые термопары (микротермопары). Последнее обстоятельство позволит достичь высокой разрешающей способности и значительно уменьшить погрешности, обусловленные аэродинамическими возмущениями, возникающие при внесении термопары в пламя.
Первые экспериментальные исследования термопары пламен были выполнены методом зондирования фронта тонкими (20мкм) термопарами. Наряду с термопарами применяли и термометры сопротивления, а также, методы оптической интерферометрии, пневматического зонда, треков, поглащения радиации и радиационной пирометрии. Но все же метод с термопарами предпочтительнее, так как сочетает высокую точность измерения локальной температуры с хорошим пространственным разрешением.
|
|
|
При очень высоких температурах пламен термопарный метод лучше не применять по следующим причинам:
1) при температуре 1770 – 2270 К материал обычно используемых термопар разрушаемых;
2) при высоких температурах растут радиационные потери, а способы ведущие к их уменьшению, приводят к значительному уменьшению измерительной аппаратуры;
3) при больших скоростях потоков значительными и трудно учитываеми становятся погрешности, обусловленые аэродинамическими искажениями;
4) внесение термопары в пламя может повлиять на химические процессы в пламенах;
5) при быстро меняющихся температурах термопарный метод непригоден вследствие инертности термопар.
Спектроскопия пламен.
УФ- и ИК-спектроскопия пламен.
Превращение молекул топлива во фронт пламени сопровождается испусканием света в различных спектральных областях. Поэтому спектроскопия пламен, как бесконтактный метод, с давних пор была главным инструментом исследования процессов горения.
Обнаружение и идентификация спектров неизвестных активных частиц, существование которых не доказано, но участие их в процессах горения предполагается на основе косвенных данных, все еще остается задачей современной спектроскопии.
|
|
|
Спектр углеводородных пламен в видимой УФ области содержит яркие системы полос ОН, СН и полосы Свана.
В УФ-области есть также система полос НСО и СН2О. Излучение этих молекул обусловлено ярким окрасом фронта пламени.
В ИК-спектрах углеводородных пламен присутствуют яркие полосы излучения молекул воды и диоксида углерода.
Обшая характеристика методов лазерной спектроскопии.
В настоящее время широкое распространение получили лазерные методы исследования пламен. Чрезвычайно высокая плотность энергии, полученная в лазерах, а также довольно большая длина когерентности послужила основой для развития следующих методов:
1) внутрирезонаторной лазерной спектроскопии (ВРЛС);
2) спектроскопии лазерно-индуцированной флуоресценции (СЛИФ);
3) спектроскопии спонтанного комбинированного рассеивания (ССКР);
4)спектроскопии когерентного антистоксового комбинационного рассеивания (СКАКР);
5) оптогальванической лазерной спектроскопии (ОГЛС);
6) спектроскопии лазерного магнитного резонанса (СЛМР).
Лазерные методы.
Зондирование пламени пробоотборниками.
Введение зонда в неравновесную среду, какой является зона фронта пламени, вызывает ряд опасений но они не всегда оправдываются.
|
|
|
Зонд представляет собой кварцевую трубку с оттянутым капилляром в форме усеченного конуса с углом раствора 10-15°. Общая длина капилляра до 8 мм, внутренний диаметр его входного отверстия 35 мкм, а наружный не превышает 100-350 мкм.
Такая конструкция зонда позволяет вводить его в пламя без какого-либо влияния на фронт.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 125; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!