การใช้กล้องไฮเปอร์สเปคตรัลในการศึกษาการระเบิดและการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงนานาฟลิวไดส์ที่ใช้โบรอน

I. สถานการณ์การวิจัยและความต้องการในการทดสอบ

ในสาขาวิจัยระบบขับเคลื่อนเครื่องบินอวกาศ นาโนฟลิวไดต์เชื้อเพลิงพลังงานสูงที่ใช้โบรอน เป็นชนิดใหม่ของเชื้อเพลิงความหนาแน่นพลังงานสูงได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางสําหรับลักษณะการระเบิดและการเผาไหม้ของพวกเขาในการศึกษาลักษณะการจุดไฟและการเผาไหม้ของน้ํามัน nanofluid B / JP-10ทีมงานวิจัยจําเป็นต้องทดสอบสเปคเตอร์การปล่อยลักษณะพื้นที่ของเพลิงเผาไหม้.

วิธีการทดสอบสายสีแบบดั้งเดิม พยายามที่จะได้รับข้อมูลสายสีในตําแหน่งที่แตกต่างกันของไฟกล้องถ่ายภาพแบบยี่ห้อฉายแสงสามารถรับข้อมูลพื้นที่และฉายแสงของเป้าหมายได้พร้อมกัน, ตอบสนองความต้องการการวิจัยสําหรับการวิเคราะห์การกระจายพื้นที่ขององค์ประกอบของไฟ.เพื่อทดสอบแบบระบบ สเปคตรการรังสีในพื้นที่ของเพลิงการกระจายเชื้อเพลิง.

II. วิธีการทดสอบและการคัดเลือกสายสี

ระหว่างกระบวนการวิจัย, กล้องถ่ายภาพย้อนหลัง FS-22 ได้ถูกใช้ร่วมกับระบบทดสอบการเผาไหม้ด้วยสารเผาไหม้แบบ nanofluid fuel atomizationระบบการทดสอบนี้ประกอบด้วยระบบการให้อาหารตัวอย่าง, กระปุกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกและการใช้วงจรพลาสมาเพื่อจุดประกายเจ็ตของตัวอย่าง.

กล้องไฮเปอร์สเปคตรัลถูกใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลสเปคตรัลของรังสีพื้นที่ของเพลิงการระเบิดเชื้อเพลิงจากสเปคเตอร์ลักษณะเฉพาะของธาตุโบรอนและการเผาไหม้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน, ทีมงานวิจัยได้เลือกแบนด์รังสีเฉพาะอย่างยิ่งสองอันเพื่อการวิเคราะห์:

1. 431 nm (แบนด์สีฟ้า):ตรงกับการรังสีของรากิกาล CH ที่ใช้ในการประกอบลักษณะปฏิกิริยาการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน JP-10

2. 581 nm (แบนด์สีเขียว):ตรงกับการรังสีของรากติกอล BO2 ที่ใช้ในการนิยามปฏิกิริยาการเผาไหม้ของอนุภาคโบรอน

รูป 7.11 ความหนาแน่นของรังสีของ 10 wt% B/JP-10 นาโนฟลิวไดท์ เฟอร์นิวส์ที่ 431 nm และ 581 nm

โดยการทําการวิเคราะห์ภาพ การกระจายความเข้มข้นของรังสีในพื้นที่ในสองช่วงลักษณะนี้นักวิจัยสามารถแยกแยกประเภทปฏิกิริยาที่ก้าวหน้าในตําแหน่งที่แตกต่างกัน ภายในลมไฟ.

III ผลการทดลองและการวิเคราะห์

การวิเคราะห์สายสีของตําแหน่งศูนย์แกน

ข้อมูลภาพที่ได้รับจากกล้องไฮเปอร์สเปคตรัล แสดงว่ารังสีสเปคตรัลที่ศูนย์กลางแกนของเทียน atomized แสดงรูปแบบการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนคอร์บสายสีที่ตําแหน่ง 1 และตําแหน่ง 2 มีลักษณะ "จุดสูงห้านิ้ว" ของการเผาไหม้โบรอน, และความเข้มข้นของรังสีเพิ่มขึ้นกับระยะห่างจากกระบอกแสดงว่าปฏิกิริยาการเผาไหม้ของโบรอนมีอยู่ในศูนย์กลางของเทอร์ช์ที่ถูกกระจายออกจากกระบอกไปยังตําแหน่ง 2 และค่อย ๆ เสริมขึ้นกับการเคลื่อนไหวของอนุภาคโบรอนจากตําแหน่ง 3 ไปยังตําแหน่ง 5 จุดสูงที่เป็นลักษณะของโบรอนที่ศูนย์กลางของไฟที่ถูกกระจายหายไปแสดงว่าไม่มีปฏิกิริยาเคมีที่สําคัญของอนุภาคโบรอนเกิดขึ้นในส่วนนี้.

การวิเคราะห์สเปคตรของตําแหน่งรัเดียล

โดยใช้ตําแหน่งที่ 4 ที่ความเข้มข้นของรังสีศูนย์แกนสูงที่สุด เป็นศูนย์กลาง การวิเคราะห์เทียบของรังสีสายสีที่ตําแหน่งรังสีที่แตกต่างกันแสดงให้เห็นว่า:จุดสูงของรังสีโบรอนมีอยู่ทั้งด้านบนและด้านล่างของไฟสับซ้อน, แต่ความเข้มข้นของรังสีโดยรวมที่ขอบด้านบนสูงกว่าที่ขอบด้านล่างเล็กน้อยส่งผลให้มีปริมาณ JP-10 มากขึ้นที่ร่วมปฏิกิริยาในส่วนบนของไฟในขณะเดียวกัน, จุดสูงที่เป็นลักษณะของรังสีโบรอนมีอยู่ที่ขอบล่าง ซึ่งสอดคล้องกับลักษณะของโบรอนที่เคลื่อนย้ายลงภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง

การแบ่งเขตเผาไหม้

จากข้อมูลการรังสีที่ระดับสเปคตรัล ที่ได้รับจากกล้องระดับสเปคตรัล และรวมกับภาพการเผาไหม้ทีมงานวิจัยแบ่งศูนย์กลางของ B / JP-10 นาโนไอน้ําเหลวเชื้อเพลิง atomization ไฟไหม้ตามทิศทางแกนของจมน้ําในสี่โซนการเผาไหม้: B/JP-10 โซนเผาไหม้ที่เชื่อมต่อ (ส่วนออก), JP-10 โซนเผาไหม้แบบเฟสเดียว (ส่วนเผาไหม้ที่มั่นคง), B/JP-10 โซนเผาไหม้ที่เชื่อมต่อ (ส่วนลมท้าย),และโซนเผาไหม้โบรอนแบบเฟสเดียวการแบ่งภูมิภาคนี้เป็นพื้นฐานในการเข้าใจกลไกการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง

IV. สรุปคดี

The application of the CHNSpec FigSpec FS-22 hyperspectral camera in the research and development of boron-based high-energy nanofluid fuels has achieved the integrated collection of spatial and spectral information during the combustion processการแก้ไขจุดเจ็บปวดที่วิธีการตรวจพบแบบดั้งเดิม พยายามที่จะครอบคลุมสนามไฟทั้งหมดและไม่สามารถได้รับการกระจายส่วนประกอบในขณะเดียวกันผลงานการถ่ายภาพที่มั่นคงและความสามารถในการแยกแยกสายสีที่ละเอียด ให้เครื่องมือการตรวจสอบที่น่าเชื่อถือสําหรับการปรับปรุงสูตรเชื้อเพลิงพลังงานสูง, การวิจัยกลไกการเผาไหม้ และการจัดตั้งรูปแบบการเผาไหม้, ช่วยในการเจริญค้นคว้าทางเทคนิคสําหรับชนิดใหม่ของเชื้อเพลิงขับเคลื่อนอากาศ

แนะนําผลิตภัณฑ์:กล้องถ่ายภาพแบบไฮเปอร์สเปคตรัล FigSpec FS-22

• ความละเอียดภาพ: 1920*1920
• ระยะสเปคตรัล: 400-1000nm
• ความละเอียดของสายสี (FWHM): 5nm
• จํานวนช่องสี: 600