TURBINE PASSAGE / OPTICAL THERMOMETRY

CO₂ 双波长 PLIF 测温

两片相邻涡轮叶片间的高温流场 · 239.34 nm / 242.14 nm

V2 · 平滑视场版
测量截面俯视 · 叶片几何示意

① 239.34 nm 激发

等待第一帧

② 242.14 nm 激发

等待第二帧
从荧光信号到温度场等待采集
I₂₃₉ → I₂₄₂ → R → T
01

确定叶片间测量截面

从两片相邻叶片之间选取一个薄测量平面,观察高温气流通过流道。

00:00 / 01:00
统一矩形视场 · 黑色为区域外或叶片遮挡 · 信号、云图及几何均为合成示意。时间已放慢 · 两次激发的实际间隔 Δt 由实验同步方案确定
汇报说明与参考依据

动画采用用户指定的双波长比值测温方案。Lee 等(2008,含 Hanson)报道了 239.34 和 242.14 nm 两个 CO₂ 激发波长,以减小 NO / O₂ 荧光干扰。该论文摘要支持波长选取和 CO₂ 定量成像,并不据此声称已验证本动画中的涡轮间测温配置。

动画假设:两个波长覆盖同一测量平面,并分别采集图像。相机观测轴沿片光法向,实际装置需要可用的光学窗口。本演示不规定激光器台数、探测器台数、滤光片带宽或脉冲间隔。若用于旋转叶片,需要与转子位置同步并处理遮挡。

校正信号记为 Sλ:在背景扣除、图像配准、探测响应与片光能量归一化后,视实际条件进一步修正吸收等影响。R = S₂₃₉ / S₂₄₂,T = f⁻¹(R;标定条件)。比值能否消除浓度等因素取决于两次测量的共址性、流场变化与响应模型;不能默认所有非温度因素完全抵消。标定关系必须包含相应的吸收截面、荧光量子产率和仪器响应影响,且需在目标压力、组分等条件下验证。

右侧两幅图由同一合成温度场生成,用于演示处理顺序;未使用实测截面、量子产率或标定曲线。本版使用高分辨率合成纹理与连续曲线遮罩,避免粗网格产生的阶梯边缘;两幅荧光图、比值图和温度图共用相同的归一化矩形视场与流道边界。黑色为测量区域以外或叶片遮挡部分,不代表低温。该优化仅用于示意图绘制,不对实测数据做平滑处理。最终色标只表示相对高低,不提供虚构的 K 数值。灰色区域表示信号不足或被遮挡的无效像素。动画时间不代表真实激光或流动时间。

参考:Lee et al., Fluorescence quantum yield of carbon dioxide for quantitative UV laser-induced fluorescence in high-pressure flames (2008);Hanson Research Group:PLIF 原理。

操作:点击步骤可跳转;空格播放/暂停,左右方向键切换步骤。可离线打开此文件,无需安装软件。