Patent RU-2738999-C1 (RU)
Title: Способ определения температуры потока газов в камере сгорания газотурбинного двигателя с углеводородным топливом
Inventor: Mekhrengin Mikhail Viktorovich
IPC: G01K13/02
Filed: 2020-02-28
Granted: 2020-12-21
Abstract: Изобретение относится к области бесконтактного измерения высоких температур потока газов, в частности к способам измерения температуры потока газов в камере сгорания и обработки спектральных данных оптических средств контроля, и может быть использовано для экспериментальных исследований рабочего процесса в зоне горения камер сгорания и повышения надежности при эксплуатации современных авиационных и вертолетных двигателей и энергетических турбин. Предложен способ определения температуры потока газов в камере сгорания газотурбинного двигателя с углеводородным топливом, который  включает регистрацию в диапазоне длин волн от 400 до 800 нм спектра теплового излучения потока газов, образующегося при горении углеводородного топлива, а о температуре потока газов судят на основании температуры частиц сажи, присутствующих в потоке газов, которую рассчитывают при помощи аппроксимации закона излучения Планка в координатах Вина. Для расчета температуры частиц сажи из зарегистрированного спектра выделяют область теплового излучения потока газов в диапазоне длин волн от 600 до 800 нм, по вычисленной температуре частиц сажи по формуле Планка рассчитывают спектр теплового излучения частиц сажи. Вычитают рассчитанный спектр теплового излучения частиц сажи из первоначального спектра теплового излучения потока газов, рассчитывают спектр хемилюминесценции радикалов  , вычитают спектр хемилюминесценции радикалов   из спектра теплового излучения потока газов, полученного после вычитания спектра теплового излучения частиц сажи, рассчитанного по формуле Планка. Рассчитывают интегральные интенсивности серий электронно-колебательных переходов и на их основании определяют два отношения интегральных интенсивностей серий электронно-колебательных переходов. По полученным отношениям, и, используя полученные расчетным путем с помощью выражений зависимости G(1,0) и G(-1,0) отношений интегральных интенсивностей полос излучения радикалов   от колебательной температуры радикалов получают два значения колебательной температуры радикалов  . Сравнивают полученные значения колебательной температуры   и получают ошибку вычисления колебательной температуры  . Определяют два новых значения колебательной температуры радикалов   вычисляют величину, на которую необходимо скорректировать температуру частиц сажи при помощи рассчитываемой функции оптимизации, и, используя скорректированное значение температуры частиц сажи, повторяют вышеперечисленные действия до тех пор, пока разница значений колебательных температур радикалов   не станет меньше заданного значения погрешности, а значение температуры частиц сажи Т, при котором выполняется это условие, принимается за достоверное значение искомой температуры потока газов.  Технический результат - повышение достоверности и расширение области применения способа определения температуры потока газов в камере сгорания газотурбинного двигателя с углеводородным топливом на основе спектра теплового излучения потока газов, за счет расчета и компенсации спектральных составляющих, соответствующих тепловому излучению частиц сажи и радикалов   в составе суммарного теплового излучения потока газов, измерения колебательной температуры радикалов   по полосам излучения в видимом диапазоне и определения температуры потока газов на основе температуры частиц сажи, скорректированной на основании колебательных температур радикалов  . 1 з.п. ф-лы, 4 ил.