[发明专利]一种结合消光法和辐射光的稳态火焰中碳烟测量装置

摘要

本发明公开了一种结合消光法和辐射光的稳态火焰中碳烟测量装置，涉及动力机械的燃烧领域，本实验装置包括碳烟消光测试系统和碳烟辐射光测试系统；碳烟消光测试系统包括LED灯、扩散片、凸透镜和一个加载窄通滤波片的第一高速数码相机；碳烟辐射光测试系统包括凸透镜、分光片和一个加载第二窄通滤波片的第二高速数码相机；通过碳烟消光系统可以获得碳烟量的空间分布；通过碳烟辐射光测试系统和光强标定装置可以获得碳烟辐射光在给定波长下光学路径上投影的总强度；然后结合背景消光系统获得的碳烟在光学路径上的消光系数，再根据辐射传输方程对稳态火焰中碳烟辐射图片进行三维重建获得碳烟的温度分布。

主权项

1.一种结合消光法和辐射光的稳态火焰中碳烟测量装置，其特征在于，包括碳烟消光测试系统和碳烟辐射光测试系统；所述碳烟消光测试系统用于获取稳态火焰中碳烟的生成量；所述碳烟辐射光测试系统根据碳烟消光测试系统得到的局部消光系数kλ获取稳态火焰中碳烟温度；所述碳烟消光测试系统从右到左包括LED灯(1)、扩散片(2)、凸透镜(7)、第一窄通滤波片(9)和第一高速数码相机(10)；所述扩散片(2)与凸透镜(7)之间设置有燃烧室(3)；所述燃烧室(3)的左右两侧开设有第一光学窗口(6)和第二光学窗口(13)；所述燃烧室(3)内设置有喷油器(5)；所述凸透镜(7)与第一窄通滤波片(9)之间设置有分光镜(8)；第一高速数码相机(10)触发LED灯(1)，使LED灯(1)的脉冲频率为第一高速数码相机(10)的一半，这样可以获得一张照片有背景光，一张背景无背景光，这样交错的一系列图片，然后插值计算获得每个时刻的火焰辐射强度；所述碳烟辐射光测试系统包括分光镜(8)、第二窄通滤波片(11)和第二高速数码相机(12)；所述第一高速数码相机(10)与第二高速数码相机(11)呈90°角布置；所述第一高速数码相机(10)通过导线分别与第二高速数码相机(11)、LED灯(1)相连接；第二高速数码相机(11)的脉冲频率与第一高速数码相机(10)的脉冲频率相同。