Термометрия открытого пространственно неоднородного пламени с использованием диодной лазерной абсорбционной спектроскопии

Исследованы особенности однолучевого варианта метода диодной лазерной абсорбционной спектроскопии (ДЛАС) при измерении температуры пространственно неоднородной горячей зоны. Температура пламени коммерческой горелки измерялась по линиям поглощения молекул воды. Зондирование пламени излучением диодных лазеров осуществлялось на разных его высотах и по различным направлениям. Правильность результатов измерений методом ДЛАС контролировалась путем сопоставления данных ДЛАС с температурами, измеренными методом когерентного антистоксова рассеяния (КАРС). Показано, что при зондировании однородного участка пламени температуры, полученные обоими методами, совпадают. Принципиальной проблемой для ДЛАС является наличие неоднородности температуры по трассе зондирования, в результате чего метод дает информацию о некоторой эффективной температуре вдоль трассы. Оценено различие в данных, получаемых методами ДЛАС и КАРС. При зондировании трассы, на которой имеются области с градиентами температуры, это различие достигает 700 K. Обсуждены возможности учета неоднородности температуры по трассе зондирования при использовании метода ДЛАС. Предложен метод разностных спектров, позволяющий при определенных условиях обеспечить значительно лучшее совпадение результатов двух методов.