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Application of 2-color auto-compensating laser induced incandescence in turbulent flames

M. BOUVIER, J.YON, F. GRISCH

Laboratoire CORIA, INSA de Rouen & Université de Rouen, 76801, Saint Etienne du Rouvray, France

[2020]

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Résumé

L'Incandescence induite par laser (LII) est une technique optique permettant la mesure in-situ de la fraction de volume de suie. C'est une technique de mesure répandue qui fait encore l'objet de développements. En doublant les dispositifs de détection à deux longueurs d'onde, on peut également déterminer la température d'incandescence des particules, permettant d'améliorer la détermination de la fraction de volume. La méthode d'étalonnage la plus utilisée repose sur une mesure d'extinction de la lumière. Il existe cependant une méthode d'étalonnage dite « auto-compensée » qui permet de s'affranchir de cette mesure d'extinction. Ceci est d'autant plus pratique que, dans certains cas, la teneur en particules ou l'accès optique ne permettent pas une mesure fiable d'extinction. Cependant, on observe que, jusqu'ici, la technique d'auto-compensation associée à une mesure à 2 couleurs n'avait pas été appliquée à des flammes complexes et en particulier turbulentes. Nous présentons ici les premiers résultats de l'application de cette technique en imagerie dans une flamme turbulente dont l'architecture est proche des systèmes de combustion aéronautiques. Une comparaison avec les méthodes classique sera proposée.


Mots clés

LII, flamme turbulente, suies

Abstract

Laser Induced Incandescence (LII) is an optical technique enabling the in-situ measurement of soot volume fraction. It is a technique which is still subject to developments. By doubling the detection systems at two wavelengths the incandescence temperature of soot particles can be determined, enabling a better determination of the soot volume fraction. The most common calibration method is based on a light extinction measurement. However another calibration method called "auto-compensating" permits to avoid this extinction measurement. This is convenient as, in some cases, the particle concentration or the optical access do not allow any extinction measurements. However we observe that the 2-Color Auto-compensating technique was never applied to complex turbulent flames. We present here the first results of application of this technique in a turbulent flame whose architecture is close to aeronautical combustion systems. A comparison with classical methods will be proposed.


Keywords

LII, turbulent flame, soot particles

DOI

10.25576/ASFERA-CFA2020-19706

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