Đo nhiệt độ và vận tốc trong dòng khí tốc độ cao bằng các hạt phosphor nhiệt

Christopher Abram1, Benoit Fond1, Andrew L. Heyes1, Frank Beyrau1
1Department of Mechanical Engineering, Imperial College London, London, UK

Tóm tắt

Nghiên cứu này trình bày việc đo đồng thời nhiệt độ và vận tốc trong pha khí bằng cách sử dụng các hạt phosphor nhiệt có kích thước micromet được điều chế vào dòng khí với tần số lặp lại 3 kHz. Trường vận tốc được đo bằng cách sử dụng phương pháp hình ảnh hạt tiêu chuẩn, trong khi nhiệt độ được xác định từ sự phát xạ phosphorescence nhạy cảm với nhiệt độ của các hạt sau khi bị kích thích tại bước sóng 355 nm. Do các hạt rất nhỏ, chúng nhanh chóng tiếp nhận nhiệt độ và vận tốc của khí xung quanh. Độ chính xác đo nhiệt độ trong một lần chụp đạt được tốt hơn 5% ở 500 K. Các phép đo theo thời gian trong dòng chảy phía sau một hình trụ được làm nóng được trình bày, cho thấy tính hữu ích của các phương pháp hình ảnh này để quan sát các hiện tượng chuyển giao nhiệt và khối lượng tạm thời, liên kết.

Từ khóa

#đo nhiệt độ #đo vận tốc #phosphor nhiệt #hình ảnh động học chất lỏng #chuyển giao nhiệt và khối lượng

Tài liệu tham khảo

M. Löffler, S. Pfadler, F. Beyrau, A. Leipertz, F. Dinkelacker, Y. Huai, A. Sadiki, Flow. Turb. Combust. 81, 205–219 (2008) S. Pfadler, J. Kerl, F. Beyrau, A. Leipertz, A. Sadiki, J. Scheuerlein, F. Dinkelacker, Proc. Combust. Inst. 32, 1723–1730 (2009) B. Böhm, C. Heeger, R.L. Gordon, A. Dreizler, Flow Turbulence Combust. 86, 313–341 (2010) V. Sick, Proc. Combust. Inst. 34, 3509–3530 (2013) B. Peterson, D.L. Reuss, V. Sick, Proc. Combust. Inst. 33, 3089–3096 (2011) B. Böhm, C. Heeger, I. Boxx, W. Meier, A. Dreizler, Proc. Combust. Inst. 32, 1647–1654 (2009) M. Cundy, P. Trunk, A. Dreizler, V. Sick, Exp. Fluids 51, 1169–1176 (2011) B. Peterson, E. Baum, B. Böhm, V. Sick, A. Dreizler, Proc. Combust. Inst. 34, 3653–3660 (2013) V. Weber, J. Brübach, R.L. Gordon, A. Dreizler, Appl. Phys. B. 103, 421–433 (2011) A. Omrane, P. Petersson, M. Aldén, M.A. Linne, Appl. Phys. B. 92, 99–102 (2008) B. Fond, C. Abram, A.L. Heyes, A.M. Kempf, F. Beyrau, Opt. Express 20, 22118–22133 (2012) S.W. Allison, G.T. Gillies, Rev. Sci. Instrum. 68, 2615–2650 (1997) M. Aldén, A. Omrane, M. Richter, G. Särner, Prog. Energy Combust. Sci. 37, 422–461 (2011) C.H.K. Williamson, Annu. Rev. Fluid Mech. 28, 477–539 (1996) A.M. Steinberg, J.F. Driscoll, S.L. Ceccio, Exp. Fluids 47, 527–547 (2009) S. Pfadler, J. Kerl, F. Beyrau, A. Leipertz, A. Sadiki, J. Scheuerlein, F. Dinkelacker, Proc. Combust. Inst. 32, 1723–1730 (2009)