Введение. При разработке вновь создаваемых прямоточных воз-душно-реактивных двигателей (ПВРД) часто возникает задача опти-мизации конструкции камеры сгорания. Основным параметром, назначаемым как целевая функция, как правило, является качество рабочего процесса, определяемое полнотой сгорания горючего в воз-душном потоке и характеризуемое, в частности, температурой продук-тов сгорания и равномерностью смешения компонентов топлива [1, 2]. Оценить оба этих параметра можно при наличии информации о темпе-ратуре в каждой точке объема камеры сгорания, что позволит опреде-лить геометрические и температурные параметры локальных зон повы-Инженерный журнал: наука и инновации # 10·2017 шенных и пониженных температур, связанных с отклонением характе-ристик рабочего процесса от расчетных. При оценке качества рабочего процесса определяющей также является температурная неравновес-ность продуктов сгорания, характерная для высокотемпературных двухфазных потоков, например горящего в воздушном потоке порош-кообразного алюминия. Таким образом, информация о температуре га-зовой и конденсированной фаз позволяет изучить структуру и рассчи-тать значения потерь вследствие наличия в потоке частиц к-фазы. Измерение температуры продуктов сгорания твердого топлива контактными методами, например термопарами [3], вызывает за-труднения, так как наличие конденсированной фазы вносит суще-ственные искажения в их показания и приводит к эрозионному раз-рушению термопар. Кроме того, данный метод не позволяет выпол-нить измерения отдельно температур газовой и конденсированной фаз. Следовательно, необходимо применять бесконтактные методы измерения температуры, основанные, например, на регистрации из-лучения продуктов сгорания в видимом диапазоне длин волн. В связи с изложенным целью настоящей работы является разработка и прак-тическая реализация метода спектрозональной кино(видеосъемки), позволяющей измерять температуру как газовой, так и конденсиро-ванной фаз продуктов сгорания.Описание экспериментального участка. В качестве объекта ис-следования рассмотрим процесс горения порошкообразного алюми-ния в высокоскоростном воздушном потоке. Подробное описание экспериментальной установки и представленного на рис. 1 рабочего
Рис. 1. Схема экспериментальной установки:1 -камера сгорания с прозрачным участком; 2 -перфорированная пластина-турбулизатор; 3 -выравнивающая пластина; 4 -перфорированная пластина; 5 -порошкообразный алюминий; 6 -поршень; 7 -видеокамера; 8 -сдвоенный интерференционный свето-фильтр; 9 -система зеркал стереоприставки
Спектральная диагностика процессов горения порошкообразного алюминия…Инженерный журнал: наука и инновации # 10·2017 3
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.