[发明专利]一种燃油喷嘴液滴空间分布光学测量方法及装置

摘要

本发明公开了一种燃油喷嘴液滴空间分布光学测量方法及装置，利用航空煤油中的芳香族化合物在波长为266nm的紫外光激发下能够发出红移的荧光信号，并且设计了激光能量在雾锥中衰减引起燃油空间分布测量误差的校正方案。其特征在于可以快速准确的测量燃油雾锥中液滴的空间分布，具有不干扰流场的优点，可以得到瞬态和时间平均结果，解决了燃油累积法只能测量平均结果的不足。本发明的燃油喷嘴液滴空间分布光学测量方法可以用于航空发动机或内燃机燃油喷嘴雾锥中液滴空间分布特性的测量，对于不含荧光组分的燃油，需添加示踪剂。

主权项

一种燃油喷嘴液滴空间分布光学测量方法，所述燃油喷嘴喷射的燃油在其正下方形成雾锥，所述燃油中含有示踪组分，其特征在于，所述测量方法包括，‑‑在所述燃油喷嘴的正下方一定距离处投射一激光片光源，所述片光源垂直于所述雾锥的中心轴，所述雾锥在片光源的空间位置处的横截面构成一雾锥周向测试平面，或，所述片光源平行于所述雾锥的中心轴，所述雾锥在片光源的空间位置处的截面构成一雾锥轴向测试平面；‑‑当所述片光源垂直于所述雾锥的中心轴布置时，在所述雾锥周向测试平面的侧下方或侧上方布置一图像采集装置，并与所述雾锥周向测试平面成一定角度，所述图像采集装置采集所述雾锥周向测试平面中的燃油分布图像；当所述片光源平行于所述雾锥的中心轴布置时，垂直于所述轴向测试平面布置一图像采集装置，采集所述雾锥轴向测试截面的真实燃油分布图像；‑‑所述图像采集装置的镜头前布置一滤光片，所述滤光片用以分离散射信号和荧光信号，使所述图像采集装置只采集荧光信号；‑‑当所述片光源垂直于所述雾锥的中心轴布置时，对燃油空间分布测量进行误差校正，校正因激光强度在雾锥的衰减给燃油分布质量测量所产生的误差，同时校正由于所述图像采集装置拍摄位置引起的雾锥周向测试平面中局部光程不同所产生的测量误差：完成一次测量后，保持图像采集装置和试验状态参数保持不变，将所述燃油喷嘴旋转180°进行第二次测量，将第二次测量得到的图像再以燃油喷嘴中心为原点旋转180°，并与第一次测量得到的图像合成为一张图像；‑‑分析图像，确定液滴的空间分布情况。