高温高压下基于TDLAS的乙炔浓度和温度同时探测

作者：刘庆辉; 黄文健; 高光珍^*; 张铭珂; 王宣; 杨玉冰; 蔡廷栋

来源：量子电子学报, 2023, 1-13.

• 光谱学
• 可调谐二极管激光吸收光谱
• 高温高压
• 流场诊断

碳氢燃料燃烧过程中会产生大量的碳烟，乙炔作为碳烟产物的重要前驱体，其浓度在碳烟的生成中有着重要影响，因此对于燃烧中乙炔的探测有重要意义。本文搭建了一套可调谐二极管激光吸收光谱测量系统，通过高温高压气体池模拟燃烧环境，探测了不同温度和压强下的乙炔气体吸收谱线。利用中心波长为1542 nm的可调谐半导体激光器作为光源，采用扫描波长直接吸收方法获取6489.074 cm-1与6490.19 cm-1处乙炔一段吸收谱线消光信号，实现了对乙炔浓度和温度的同时测量。实验结果表明：在1-5 atm压强和500-1100 K温度范围内，气体体积浓度和气体温度测量的相对平均标准偏差分别为4.59%和2.47%，与参考值吻合度较高，可以为高温高压下气体浓度和温度的同时测量提供帮助。

• 单位
  电子工程学院; 江苏师范大学