[发明专利]一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置及方法

权利要求书

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)；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；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；所述CCD相机(9)的镜头前设有532nm带通滤光片(10)；所述ICCD相机(18)的镜头前设有OH带通滤光片(17)。

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。

4.一种如权利要求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；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。