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定量平面喷雾液滴粒径测量

       早在2000年,LaVision公司便开始提供测量喷雾中液滴平均粒径空间分布的技术。这种基于激光成像的平面液滴粒径测量方法可从喷雾图像信息中获得2D空间分辨的沙德当量粒径(D32)分布图。这种测试方法和点测量的相位多普勒干涉仪(PDI)在能力和功能上具有互补性。D32方法揭示的是平均的性对值,但却是瞬态全局的在同一时刻的分布结果。.

应用
  • 燃料喷嘴(汽油直喷,柴油)
  • 气体透平机械
  • 喷雾冷却
  • 脉冲或连续运行的雾化器或喷嘴
       应用平面全局液滴粒径测量技术需要同时记录被测喷雾对象的激光诱导荧光信号(LIF)和米氏散射信号(MIE)图像。2维的沙德当量粒径D32分布图通过这两个图像信号的比值求出。对这种技术
人们并不陌生,但其中喷雾对象中不在平面照明光平面上的液滴粒子对待测光信号的多次散射效应,会使得喷雾测量的信噪比降低,特别是在致密喷雾的情况下尤其严重。

      为此LaVision公司推出了改善的SLIPI方法,即采用结构化的激光照明手段,从而克服多重光散射给测量带来的限制,清除由于多重散射给结果图像带来的畸变。2维喷雾密度和粒径分布图能够再现有效地消除了畸变和干扰的喷雾空间分布结构。这是之前的方法从来没有得到过的。结果图像显示的空心喷雾真正是空心的了,粒径分布图所得到的结果也和相位多普勒干涉仪(PDI)点测量的结果符合的更好了。
空心喷雾的2维沙德粒径(D32)分布图。普通方法(左边)和消除干扰和畸变后的SLIPI结果图像(右)

参考文献:

Y.N.Mishra, E. Kristensson, E. Berrocal, “Reliable LIF/Mie droplet sizing in sprays using structured laser illumination planar imaging”, Optics Express, Vol. 22, Issue 4, pp. 4480-4492 (2014), http://dx.doi.org/10.1364/OE.22.004480

E. Berrocal, E. Kristensson, P. Hottenbach, M. Aldén , G. Grünefeld, “Quantitative imaging of a non-combusting diesel spray using structured laser illumination planar imaging”, Appl. Phys. B (2012) 109:683–694
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