留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

燃烧场波系显示及燃烧区域诊断研究

岳茂雄,  苏铁,  杨顺华,  袁强,  乐嘉陵

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2017 >  46(2): 239001-0239001(6)
岳茂雄, 苏铁, 杨顺华, 袁强, 乐嘉陵. 燃烧场波系显示及燃烧区域诊断研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(2): 239001-0239001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0239001
引用本文: 岳茂雄, 苏铁, 杨顺华, 袁强, 乐嘉陵. 燃烧场波系显示及燃烧区域诊断研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(2): 239001-0239001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0239001
shu
Yue Maoxiong, Su Tie, Yang Shunhua, Yuan Qiang, Le Jialing. Research for visualizing wave structure of combustion field and diagnosing burning area[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(2): 239001-0239001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0239001
Citation: Yue Maoxiong, Su Tie, Yang Shunhua, Yuan Qiang, Le Jialing. Research for visualizing wave structure of combustion field and diagnosing burning area[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(2): 239001-0239001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0239001
shu

燃烧场波系显示及燃烧区域诊断研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0239001
  • 1.

    中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所,四川 绵阳 621000;

  • 2.

    中国空气动力研究与发展中心吸气式高超声速技术研究中心,四川 绵阳 621000

基金项目: 

国家自然科学基金（91641126）

详细信息
    作者简介:

    岳茂雄(1971-),男,高级工程师,硕士,主要从事光学流动显示方面的研究。Email:ymxyxx@163.com

  • 中图分类号: V211.72;O443

Research for visualizing wave structure of combustion field and diagnosing burning area

  • 1.

    Facility Design and Instrumentation Institute,China Aerodynamics Research and Development Center,Mianyang 621000,China;

  • 2.

    Air Breathing Hypersonic Technology Research Center,China Aerodynamics Research and Development Center,Mianyang 621000,China

  • 摘要: 燃烧场的流场诊断研究，有利于燃烧室的结构设计和燃烧状态的组织。研究主要采用激光纹影/阴影和差分干涉方法显示燃烧场的波系结构，并用羟基平面激光诱导荧光（OH-PLIF）方法诊断燃烧边界和核心燃烧区域，得到了清晰的燃烧场波系显示结果和燃烧情况的PLIF显示结果。将差分干涉/激光阴影和PLIF方法结合，可以考察波系结构与燃料燃烧的关系。研究采用了一种新型消相干技术的激光纹影，可以像常规纹影一样用刀口切割光源像，不会产生明显的激光散斑和衍射现象；同时在工程上将波系结构显示和PLIF进行同步诊断，也是比较有意义的工作。该工作对于超声速燃烧流场的研究具有参考意义。
    Abstract: Diagnosis of combustion field was mainly useful to structure designing and combustion state organization of the combustion chamber. Laser schlieren/shadow and difference interferometer were used to study the wave structures of combustion field. And combustion border and combustion violent region were diagnosed by the planar laser-induced fluorescence of OH groups (OH-PLIF) method to get a clear field of combustion wave lines and the combustion results displaying by PLIF. Combining laser shadow/difference interferometer and OH-PLIF, the relationship between the wave lines and combustion could be seen. To cut the image of light source similarly to traditional schlieren by adopting a new laser schlieren technology, which produced not obvious laser speckle and diffraction phenomenon. What's more, it was meaning to display the wave structure and diagnosis by PLIF at the same time. The work above can be a reference for the study of supersonic combustion fluid field.
  • [1] Xing Jianwen, Le Jialing. Numerical study of flame plane model in scramjet[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2008(2):40-45. (in Chinese)邢建文, 乐嘉陵. 火焰面模型在超燃冲压发动机数值模拟中的应用[J]. 实验流体力学, 2008(2):40-45.
    [2] Chi Hongwei, Wei Zhijun, Li Biao, et al. Difference of self-ignition performance in solid fuel scramjet with setup or cavity[J]. Journal of Solid Rocket Technology, 2014(5):628-639. (in Chinese)迟鸿伟, 魏志军, 李彪, 等. 台阶和凹腔在固体燃料超燃冲压发动机内自点火性能对比[J].固体火箭技术, 2014(5):628-639.
    [3] Wang Xiyao. Numerical study of unsteady flow in scramjet.[D]. Mianyang:China Aerodynamics Research and Development Center, 2012, 2:123-134. (in Chinese)王西耀. 超燃冲压发动机定常流动数值研究[D]. 绵阳:中国空气动力研究与发展中心, 2012, 2:123-134.
    [4] Xiao Baoguo, Yan Zhihui, Tian Ye, et al. Preliminary study on criterion of indentifying combustion mode for scramjet[J]. Journal of Propulsion Technology, 2015, 36(8):1121-1126. (in Chinese)肖保国, 晏至辉, 田野, 等. 超燃发动机燃烧模态判别准则初步研[J]. 推进技术, 2015, 36(8):1121-1126.
    [5] Zhang Wanzhou. Research on the sstart-up process of scramjet combustor[D]. Chengdu:Southwest Jiao tong University, 2013, 4:37-85. (in Chinese)张弯洲. 超燃冲压发动机燃烧室起动过程研究[D]. 成都:西南交通大学, 2013, 4:37-85.
    [6] Liu Juan, Pan Yu, Liu Weidong, et al. Analysis of the hydrogen combustion field in scramjet dual-cavity combustor[J]. Journal of Aero Space Power, 2009, 12(1):55-59. (in Chinese)刘娟, 潘余, 刘卫东, 等. 超燃发动机双凹腔燃烧室氢气燃烧流场研究[J]. 航空动力学报, 2009, 12(1):55-59.
    [7] Liu Shijie, Pan Yu, Liu Weidong, et al. Experimental study on the combustion and flow process in a scramjet with strut injector[J]. Journal of Aerospace Power, 2009(1):2501-2505. (in Chinese)刘世杰, 潘余, 刘卫东, 等. 超燃发动机支板喷射燃料的燃烧过程试验[J]. 航空动力学报, 2009(1):2501-2505.
    [8] Li Jian, Dan Jiakun, Zhao Xincai, et al. Measurement of magnetic reconnection driven by pulse power using ultra high speed laser schlieren technology[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26(9):092006. (in Chinese)李剑, 但加坤, 赵新才, 等. 超高速激光纹影技术测量脉冲功率驱动的磁重联现象[J].强激光与粒子束, 2014, 26(9):092006.
    [9] Chen Hui, Guo Jiangjian, Huang Xianbin, et al. Two-frame differential interferometry for aluminum wires Z-Pinch plasma diagnostics[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2013, 25(9):2287-2291. (in Chinese)陈辉, 郭江建, 黄显宾, 等. 两幅差分干涉诊断铝丝阵Z箍缩等离子体[J]. 强激光与粒子束, 2013, 25(9):2287-2291.
    [10] Li Mailiang, Zhou Jin, Geng Hui, et al. Analysis for flame structure of the alcohol supersonic combustion with hydrogen flame as pilot flame[J]. Journal of Propulsion Technology, 2005, 7(3):280-283. (in Chinese)李麦亮, 周进, 耿辉, 等. 氢气引燃的酒精超燃火焰结构分析[J]. 推进技术, 2005, 7(3):280-283.
    [11] Hong Yanji. Progress in absorption spectroscopy diagnosis techniques for combustion flowfields[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2014, 28(3):12-25. (in Chinese)洪延姬. 燃烧场吸收光谱诊断技术研究进展[J]. 实验流体力学, 2014, 28(3):12-25.
    [12] Liu Jingru, Hu Zhiyun, Zhang Zhenrong, et al. Laser spectroscopy applied to combustion diagnostics[J]. Optics and Precision Engineering, 2011, 19(2):284-296. (in Chinese)刘晶儒, 胡志云, 张振荣, 等. 激光光谱技术在燃烧流场诊断中的应用[J]. 光学精密工程, 2011, 19(2):284-296.
    [13] Matthew Leonard Fotia. Experimental study of shock-train/combustion coupling and flame dynamics in a heated supersonic flow[D]. Michigan:University of Michigan, 2012:25-32.
    [14] Adela Ben-Yakar, Michel Kamel, Christopher Morris, et al. Hypersonic Combustion and mixing studies using simultaneous OH-PLIF and schlieren imaging[C]//36th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 1998, 2514:940.
  • [1] 李鹏越, 续欣莹, 唐延东, 张朝霞, 韩晓霞, 岳海峰.  基于并行多轴自注意力的图像去高光算法 . 红外与激光工程, 2024, 53(3): 20230538-1-20230538-11. doi: 10.3788/IRLA20230538
    [2] 周围, 王明慧, 安广鑫, 郑泓飙, 李星宇, 孟庆宜.  基于微流控芯片的牛乳体细胞均匀分布与计数方法研究 . 红外与激光工程, 2023, 52(8): 20230265-1-20230265-13. doi: 10.3788/IRLA20230265
    [3] 黄宜帆, 贺岩, 胡善江, 侯春鹤, 朱小磊, 李凯鹏, 刘芳华, 陈勇强, 郭守川.  海洋激光雷达图像处理提取海水深度的方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(6): 20211034-1-20211034-8. doi: 10.3788/IRLA20211034
    [4] 付伟伟, 黄坤.  基于微纳器件的全光图像处理技术及应用 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20201040-1-20201040-14. doi: 10.3788/IRLA20201040
    [5] 田永胜, 侯金, 龙银福, 唐翠姣, 黄玉春, 杨春勇, 陈少平.  光纤倾斜耦合角度的快速精密图像测量 . 红外与激光工程, 2019, 48(10): 1013001-1013001(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1013001
    [6] 耿子海, 蔡晋生, 姜裕标.  流动分离与涡结构显示的激光诱导荧光水洞实验技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 706006-0706006(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0706006
    [7] 孔明, 杨天琪, 单良, 郭天太, 王道档, 徐良.  图像能量与对比度的霾检测算法 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 826001-0826001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0826001
    [8] 赵永强, 李宁, 张鹏, 姚嘉昕, 潘泉.  红外偏振感知与智能处理 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1102001-1102001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1102001
    [9] 秦齐, 刘艳, 刘欢欢, 时川, 谭中伟.  图像处理在光纤光斑微位移传感中的应用 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1022004-1022004(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1022004
    [10] 陈鹏, 毛志华, 陶邦一, 王天愚.  激光诱导荧光装置用于海水可溶性有机物测量 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 903004-0903004(10). doi: 10.3788/IRLA201847.0903004
    [11] 李明, 祝智伟, 杨彦广, 谢爱民.  双光程纹影在高超声速流场显示中的应用 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 211001-0211001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0211001
    [12] 骆媛, 张科, 纪明.  增强无人机态势感知的彩色图像融合方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 200-206. doi: 10.3788/IRLA201645.S126002
    [13] 张智, 林栩凌, 何红艳.  一种基于量子力学的遥感图像滤波方法研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(S2): 140-144. doi: 10.3788/IRLA201645.S226001
    [14] 李艳晓, 张磊, 张红刚, 胡磊力.  基于双CCD 探测的外场高精度激光光斑测试技术 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 59-64.
    [15] 马媛花, 胡炳樑, 李然, 孙朗, 孙念, 王峥杰.  采用Gyrator变换的泰伯效应及图像去噪 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 665-670.
    [16] 曹世康, 李东坚, 许瑞华, 王伟, 王拯洲.  基于最优弧的激光光斑中心检测算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3492-3496.
    [17] 苏铁, 陈爽, 杨富荣, 陈力, 郑尧邦.  双色平面激光诱导荧光瞬态燃烧场测温实验 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1750-1754.
    [18] 张法全, 王国富, 曾庆宁, 叶金才.  利用重心原理的图像目标最小外接矩形快速算法 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1382-1387.
    [19] 李运达, 李琦, 刘正君, 王骐.  太赫兹计算机辅助层析图像重构算法仿真研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1228-1235.
    [20] 董建婷, 杨小乐, 董杰.  面阵CMOS图像传感器性能测试及图像处理 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3396-3401.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  453
  • HTML全文浏览量:  72
  • PDF下载量:  147
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-10
  • 修回日期:  2016-07-20
  • 刊出日期:  2017-02-25

燃烧场波系显示及燃烧区域诊断研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0239001
  • 1. 中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所,四川 绵阳 621000;
  • 2. 中国空气动力研究与发展中心吸气式高超声速技术研究中心,四川 绵阳 621000
    • 作者简介:

    岳茂雄(1971-),男,高级工程师,硕士,主要从事光学流动显示方面的研究。Email:ymxyxx@163.com

  • 收稿日期: 2016-06-10
  • 修回日期: 2016-07-20
  • 刊出日期: 2017-02-25
基金项目:

国家自然科学基金（91641126）

  • 中图分类号: V211.72;O443

摘要: 燃烧场的流场诊断研究，有利于燃烧室的结构设计和燃烧状态的组织。研究主要采用激光纹影/阴影和差分干涉方法显示燃烧场的波系结构，并用羟基平面激光诱导荧光（OH-PLIF）方法诊断燃烧边界和核心燃烧区域，得到了清晰的燃烧场波系显示结果和燃烧情况的PLIF显示结果。将差分干涉/激光阴影和PLIF方法结合，可以考察波系结构与燃料燃烧的关系。研究采用了一种新型消相干技术的激光纹影，可以像常规纹影一样用刀口切割光源像，不会产生明显的激光散斑和衍射现象；同时在工程上将波系结构显示和PLIF进行同步诊断，也是比较有意义的工作。该工作对于超声速燃烧流场的研究具有参考意义。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (14)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计