СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТОПЛИВНОГО ФАКЕЛА

1. Способ определения характеристик топливного факела, заключающийся в том, что освещают факел распыленного топлива, содержащего флуоресцирующие добавки, лазерным пучком, поляризованным перпендикулярно плоскости рассеяния, в которой расположены оптические оси источника и приемника излучения, регистрируют цветное изображение сечения факела, разделяют это изображение на характерные цвета, по которым определяют интенсивности флуоресценции топлива и Ми рассеянного каплями поляризованного света в точках строк изображения сечения факела, производят измерения, и по соотношению интенсивностей определяют средние размеры капель, измеряют по каждой строке изображения интенсивности света до и после факела распыливания, вычисляют интегральное значение интенсивности Ми рассеянного каплями света по каждой строке изображения;
вычисляют величину отношения интенсивности Ми рассеянного каплями света в точках строк изображения сечения факела к ее интегральному значению по каждой строке;
находят в точках строк изображения сечения факела интегральные значения функции F(x,y);
затем вычисляют величину пропускания света аэрозольной средой по каждой строке изображения;
при этом поверхностную концентрацию капель в точках строк изображения сечения топливного факела определяют по формуле;
а объемную концентрацию капель вычисляют в точках изображения сечения топливного факела по формуле;
отличающийся тем, что
при включении лазера совмещают сфокусированный лазерный пучок света с центром интегрирующей диафрагмы прибора ЛИД;
0
0
измеряют интенсивности света I(0, y), I(L, y), соответственно падающего и прошедшего через факел распыленного топлива, по каждой строке (хорде) изображения сечения факела путем его сканирования;
вычисляют величину пропускания q падающего на капли света;
щ
с
32
по соотношению интенсивностей I и I Ми рассеянного вперед света, прошедшего через отверстия соответственно в виде щели и сектора в интегрирующей диафрагме, определяют интегральные значения среднего заутеровского диаметра <D(y)> капель топлива вдоль строк (хорд) изображения сечения факела при его сканировании, вычисляемые по соотношению;
32
щ
с
<D(y)>=kI/I,
ν
а интегральные значения объемной <C(y)> концентрации капель вдоль строк изображения сечения факела определяют по формуле;
ν
32
0
0
<С(y)>=2<D(y)>ln[I(0, Y)/I(L, Y)/(3<K>l),
S
при этом интегральные значения поверхностной <C(y)> концентрации капель определяют соотношением;
S
ν
32
<C(y)>=3<С(y)>/2<D(y)>.
S
I(x, y) - интенсивность Ми рассеянного каплями света, поляризованного перпендикулярно плоскости рассеяния, в точках строк изображения сечения факела;
щ
с
I и I - интенсивности Ми рассеянного вперед света, прошедшего через отверстия соответственно в виде щели и сектора в интегрирующей диафрагме;
k - коэффициент пропорциональности, определяемый экспериментально;
32
<К> - средний коэффициент рассеяния (при D>5 мкм можно принять, равным 2);
l - размер измерительного объема по строке (хорде) изображения сечения;
0, L - произвольные пределы интегрирования по каждой строке, находящиеся вне факела распыливания;
x, y - соответственно координаты каждой исследуемой точки вдоль и по ширине изображения сечения факела;
q - пропускание света аэрозольной средой по каждой строке;
0
0
I(0, y), I(L, y) - интенсивности света, соответственно падающего и прошедшего через факел распыленного топлива, по каждой строке изображения сечения факела;
S
C - поверхностная концентрация капель в точках изображения сечения факела;
V
C - объемная концентрация капель.
2. Устройство для определения характеристик топливного факела, содержащее последовательно расположенные по ходу луча лазерный источник монохроматического света, цветную цифровую видеокамеру, ортогонально расположенной к оптической оси источника монохроматического света и электрически связанной с ЭВМ, отличающееся тем, что оно снабжено сферической собирающей линзой, установленной за барокамерой, лазерным измерителем дисперсности с интегрирующей диафрагмой, соединенным с преобразователями электрических импульсов, выходы которых соединены с ЭВМ через крейтовую систему.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что интегрирующая диафрагма выполнена с отверстиями в виде щели и сектора, в центре - круглым.