[发明专利]基于火焰辐射特性的发动机燃烧流场速度测量装置与方法

权利要求书

1.一种基于火焰辐射特性的发动机燃烧流场速度测量装置，用于测量发动机燃烧流场中的流场速度，其特征在于：

由数据采集系统、聚光单元、光电转换单元以及数据处理单元构成，所述聚光单元位于所述燃烧流场和所述光电转换单元之间，所述数据处理单元和所述光电转换单元连接，

其中，所述聚光单元用于分别会聚所述燃烧流场中两个空间区域辐射光信号，

光电转换单元，包括两个用于接收所述光信号并将其转换为电压信号的光电转换器，以及

数据处理单元，对所述光电转换单元的信号进行处理，得到燃烧流场速度，

数据采集系统用于记录保存所述光电转换单元的电压信号以及所述数据处理单元的处理结果。

2.根据权利要求1所述的基于火焰辐射特性的发动机燃烧流场速度测量装置，其特征在于：

其中，所述聚光单元包括两个沿流场轴向平行放置的凸透镜。

3.一种利用如权利要求2所述的基于火焰辐射特性的发动机燃烧流场速度测量装置进行的发动机燃烧流场速度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，确定聚光单元中两个凸透镜的中心距；

步骤2，聚光单元对所述燃烧流场中火焰发出的光进行会聚，形成光信号，而后光电转换单元接收所述聚光单元发出的光信号并将其转换为电压信号；

步骤3，数据处理单元对所述光电转换单元的信号进行处理，得到燃烧流场速度。

4.根据权利要求3所述的发动机燃烧流场速度测量方法，其特征在于：

其中，所述数据处理单元将所述光电转换单元中的两个信号作为互相关分析的随机信号x(t)和y(t)，开展两信号的互相关函数分析：

Rxy(τ)=limT→∞1T∫0Tx(t)y(t+τ)dt]]>

并求得信号渡越时间τ₀，

其中，T为积分平均时间，τ为时间变量。

5.根据权利要求4所述的发动机燃烧流场速度测量方法，其特征在于：

其中，所述燃烧流场速度的计算方法为：V_avg＝d/τ₀，其中d为位于同一平面并且沿所述燃烧流场轴向平行排列的两个凸透镜之间的中心距。