利用TDLAS技术测量低压预混火焰三维温度分布

"基于TDLAS测量低压预混火焰三维温度分布" 本文主要探讨了利用可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）来测量低压预混火焰的三维温度分布。传统上，双线测温法在TDLAS中被广泛应用于温度测量，但这种方法在面对温度不均匀分布的情况时显得局限。为了克服这一问题，文章提出了一种新的温度分级技术。 该技术的关键在于将光路分成多个温度区间。通过同时扫描多个水蒸气的特征吸收谱线，研究人员可以研究纳米粒子制造反应器内的低压预混平面火焰。假设在每个温度区间内，温度是恒定的，而压力和水蒸气浓度也是均匀分布的，这样就可以确定每个温度区间的长度。这一创新方法使得在非均匀温度场中进行精确测量成为可能。 实验步骤包括首先固定燃烧器头部，然后在与燃烧器头部平行的平面上以一定的步长改变激光束的位置，以此获取火焰二维温度分布的信息。进一步地，通过沿火焰传播方向移动燃烧器头部，研究人员能够收集到反应器内的三维温度分布数据。 文章由蒋永、吴威和杨荟楠共同完成，其中蒋永是硕士研究生，研究方向为液膜多参数同步测量；杨荟楠是博士、副教授，硕士生导师，专注于激光光谱测量领域。研究得到了国家自然科学基金和博士点基金联合资助课题的支持。 关键词涵盖了光谱学、火焰温度、TDLAS、温度分级技术和三维分布，表明了本文的科研方向和技术重点。文章的中图分类号为TK311，属于热能动力工程的范畴，这表明其研究内容对于理解和优化能源转换过程中的火焰行为具有重要意义。 这篇论文通过创新的温度分级技术，为TDLAS在复杂温度场中的应用开辟了新的道路，有助于更准确地理解低压预混火焰的温度特性，对燃烧科学和能源工程领域有重要的理论与实践价值。