超声速燃烧场高密度光学测量环设计方法研究

作     者：宋俊玲 姜雅晶 饶伟 孙秀辉 陈建军 Song Junling;Jiang Yajing;Rao Wei;Sun Xiuhui;Chen Jianjun

作者机构：航天工程大学宇航科学与技术系激光推进及其应用国家重点实验室北京101416 中国科学院重庆绿色智能研究院重庆401122 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2021年第50卷第10期

页      码：226-235页

摘      要：超燃冲压发动机激光吸收光谱测量系统目前主要采用分立式光学探头形式与发动机机体固定,但是受到探头尺寸的限制,无法获得高分辨率的流场信息。文中设计了一种基于自由曲面透镜和透镜阵列相结合的燃烧场高密度光学测量环。该测量环采用两层结构,发射端分别位于每条边最边缘位置,激光准直透镜和自由曲面透镜形成扇形光束,扇形光束穿过被测流场后,经过楔形镜偏转和聚焦透镜聚焦,进入接收光纤后传送至探测器。测量环接收单元最小间隔为5 mm,实现了在5 cm×7 cm空间内88条光线的密集排列。重点讨论光学系统光线分布设计方案,并给出收发端结构设计方案,实验结果表明,光线利用效率大于50%,光线总传输效率大于55%。设计的高密度光学测量环可以直接与发动机机体相衔接,避免环境因素干扰,可以实现对超燃冲压发动机隔离段、燃烧室出口等处温度、组分浓度的二维分布测量。

主 题 词：激光吸收光谱 高密度光学测量环 自由曲面透镜 扇形光束 燃烧流场 

学科分类：08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/IRLA20210063

馆 藏 号：203105229...