Лазерний допплерівський прилад одночасного вимірювання швидкості та розміру аерозолів у факелі форсунки
DOI: 10.31673/2412-9070.2024.033842
Анотація
У багатьох технологічних процесах для розпилення рідин застосовуються форсунки, які дозволяють отримати рівномірний їх розподіл на поверхні або в об’ємі. В реактивних двигунах за допомогою форсунок розпилюється паливо. Від якості розпилення якого залежить тяга авіадвигуна. Для визначення основних характеристик форсунки потрібно мати прилад, що вимірює швидкість аерозолів та їх розмір у факелі форсунки. В роботі для вирішення цієї задачі досліджується можливість застосування лазерного допплерівського вимірювача швидкості. Проведений аналіз розсіяного аерозолями випромінювання за інтенсивністю та станом поляризації. Запропоновано підвищення відношення сигнал/завада проводити шляхом забезпечення узгодження розсіяного випромінювання за інтенсивністю та станом поляризації. З цією метою у приладі пропонується встановлювати просторовий фільтр розсіяного лазерного випромінювання. Такий фільтр повинний мати форму діафрагми з двома отворами у вигляді вузької щілини. В межах одного отвору розсіяне випромінювання буде узгодженим за інтенсивністю. В межах іншого отвору випромінювання буде узгодженим за станом поляризації. Застосування такого фільтру у лазерному допплерівському приладі диференціального типу дозволить використовувати його для одночасного вимірювання швидкості та розміру аерозолів у факелі форсунки.
Ключові слова: аерозоль; форсунка; лазер; вимірювання; швидкість; розмір.
Список використаної літератури
1. Луговський О. Ф. Способи та пристрої для отримання рідинного аерозолю// Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут». 2011. Серія Машинобудування №61. с. 107–112.
2. Raffel M., Willert C., Kompenhans J. Particle Image Velocimetry. A Practical Guide. Germany: Springer, 1998. 448 p.
3. TSI Aerotrak 9303-01 Handheld Particle Counter/ [Електронне видання]. URL: https://www.mitchellinstrument.
4. Merzkirch W., Rockwell D., Tropea C. Laser Doppler Anemometry for Fluid Dynamics. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2010. 274 p.
5. Дивнич В. М. Підвищення глибини модуляції сигналу лазерного допплерівського анемометра узгодженням розсіяних хвиль за інтенсивністю // Вісник НТТУ «КПІ». Серія Приладобудування. 2017. Вип. 54(2). С. 40–44.
6. Азарсков В. М., Дивнич В. М. Зменшення впливу поляризації розсіяного випромінювання на сигнал лазерного анемометра // Вісник інженерної академії наук України. 2018. №4. С. 153–157.
7. Laser Doppler and phase Doppler measurement techniques / H.-E. Albrecht, M. Borys, N. Damaschke, C. Tropea. Springer-Vertlag Berlin Heidelberg, 2010. 274 p.
8. Gouesbet G. Generalized Lorenz-Mie theory. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2011. 247 p.
