波长调制-TDLAS技术测量风洞中氧气流速方法研究

作者：贾良权; 刘文清; 阚瑞峰; 刘建国; 姚路; 许振宇; 戴云海; 魏敏

来源：中国激光, 2015, 42(07): 312-319.

• 光谱学
• 流速测量
• 可调谐二极管激光吸收光谱
• 波长调制
• 多普勒频移
• 风洞

为了有效地测量风洞中的气体流速,以激光多普勒频移原理为基础,结合波长调制可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术,利用HITRAN数据库,选取氧气(O2)分子在13144.5 cm-1附近的吸收谱线作为研究对象。在软件中建立了气体流速测量模型,模拟分析了流速测量结果;在实验室中利用超声风洞装置,建立了一套基于波长调制-TDLAS技术的流速测量系统,通过实验,提取出O2的二次谐波信号,根据O2分子吸收谱线的二次谐波信号的频移量反演风洞中的气流速度。实验结果表明,在实验室环境下,系统测量流速达到707.6 m/s,符合超声风洞的设计,测量误差范围为5.47%。实验结果为基于波长调制-TDLAS方法测量流速的小型化系统研制以及飞行实验进行了前期准备。

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院安徽光学精密机械研究所; 中国科学院大学; 中国科学院，安徽光学精密机械研究所