TDLAS技术用于燃烧场气体温度和浓度重建研究

基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS)技术及修正型代数迭代算法(Algebraic Reconstruction Technique, ART)，选择频率为7153.7 cm-1和7154.3 cm-1的H2O吸收线作为测温谱线，测量了CH4/Air预混平面火焰炉燃烧场温度和H2O气浓度分布。仿真采用1000 pixels×1000 pixels个像素点描述方形模型区域，假设40条光束从两个方向正交通过重建区域，通过引入初始分布并经修正型ART算法计算和三次多项式插值处理，温度场重建偏差在4.5%以内，H2O气浓度场重建偏差在4%以内。实验采用导轨和转台实现探测光对稳态燃烧场两个方向上的平行扫描，共获取24路光束吸收信号，经修正型ART算法重建和三次多项式插值处理得到整个火焰炉燃烧区域的温度场和H2O气浓度场分布。将温度场重建结果与热电偶的测量结果进行对比，表明该方法能够有效实现燃烧场温度二维重建。