研究人员使用一种新型近红外(NIR)光成像技术来捕捉第一横断面图像中的二氧化碳商业喷气发动机的排气羽流。这项新技术可以帮助加速涡轮燃烧研究旨在开发引擎和航空燃料更环保。
”这种方法,我们称之为化学物种断层扫描,提供实时空间解决二氧化碳排放的信息从一个大规模的商业引擎”,说研究小组领导人迈克尔Lengden斯特拉思克莱德大学的。”这一信息并没有可用之前在这个工业规模,是一个很大的进步在当前的行业标准排放测量,其中包括把气体从排气气体分析器系统在不同的位置。”
化学物种断层摄影作品就像X-ray-based CT扫描用于医学,除了它使用近红外激光调谐到一个目标分子的吸收波长,需要快速成像速度捕捉燃烧的动态过程。
“航空业是一个导致全球二氧化碳排放的主要因素,所以需要涡轮和燃料技术改善彻底”,Lengden说。“通过提供充分验证排放测量,我们的新方法可以帮助该行业发展航空新技术,降低了环境的影响。”
直到现在已经不可能的图像在测试平台上涡轮燃烧包含一个大型飞机引擎。为了解决这个问题,四个仪器研究小组在英国天然气物种聚集在一起,把自己的知识测量在严酷的环境下,化学物种源断层扫描和光学的发展。这些团队与工业合作伙伴开发技术,将实际的工业研究和开发。
“团队看到了机会开发世界领先的航空航天工业仪表,和理解排放和性能改进大型引擎”,Lengden说。“与化学物种断层扫描,我们现在可以开始“看到”燃烧的化学细节在实际生产飞机引擎。”
研究人员用他们的新化学物种断层扫描设置捕获二氧化碳的第一图像从商用飞机发动机排气。推力水平,高二氧化碳浓度的环形结构中可以看到中部地区的引擎。信贷:阿布阿帕德海耶,斯特拉思克莱德大学
经过多年的努力调整信噪比,数据采集方法、成像技术和光学的来源,研究人员创造了第一个设施能力获得工业排放的测量的大型商用飞机发动机。执行化学物种断层,126束的近红外激光照在一边在许多周围的气体从所有角度的方式并不打扰气体流。充分捕捉商用飞机发动机的废气需要成像面积直径1.8米。捕捉,成像组件被安装在一个直径7 m帧位于3 m退出喷嘴的引擎。研究人员使用了126光束达到约60毫米的空间分辨率的中部地区发动机排气。
“精确测量方法我们使用要求讲究知识的二氧化碳光谱和电子系统提供非常精确的数据”,Lengden说。半岛综合体育官方APP下载德甲”,一个非常复杂的数学方法被开发来计算每个化学物种映像的测量吸收的126种不同的光束我们过去。”
研究人员使用这种大规模设置执行燃烧产生的二氧化碳的化学物种断层在现代遄达燃气发动机涡轮。这些引擎通常用于长途飞机和包含一个燃烧室与18个喷油器排成一个圈。的测试中,研究人员记录数据的帧速率1.25赫兹和0.3125赫兹而全面的推力发动机操作。由此产生的图像表明,推力水平,高二氧化碳浓度的环形结构出现在中部地区的引擎。也提高了区域中间的羽毛,这可能是因为引擎的形状。
研究人员目前正在努力适应新仪器,使定量测量和成像的涡轮燃烧产生的其他化学物质在航空航天和工业发电领域,和捕捉图像的温度。这将使工程师和科学家开发新涡轮机和燃料,以更好地了解当前和未来技术的燃烧过程。
