太赫兹波和红外光波联用测量气固射流场的方法和装置

摘要

本发明公开了一种太赫兹波和红外光波联用测量气固射流场的方法和装置，联合运用太赫兹成像和红外光波热成像方法对气固两相射流流场进行全场测量；将太赫兹波整流成平行光线并穿透气固两相流场，分析经流场衰减后的太赫兹波谱，通过比对已知气体成分的太赫兹波谱，获得被测气固流场的气相场分布信息；加热固相颗粒至一定温度，并随气相射流进入被测流场区域，分布在流场中的固相颗粒向四周发射红外光波，采用红外热成像技术捕捉固相颗粒的运动轨迹和分布信息；通过联合运用太赫兹波成像和红外光波热成像两种成像方法同时并实时获取气固两相射流流场信息。本发明提供了一种新的同时测量气固两相流场的方法，系统稳定性好，可行性大，测量精度高。

主权项

一种太赫兹波和红外光波联用测量气固射流场的装置，其特征在于：包括太赫兹波测量系统、红外光波测量系统和流场测试区，所述太赫兹波测量系统的太赫兹波整流成平行光线后垂直穿透流场测试区，所述红外光波测量系统对流场测试区内的固相颗粒向四周发射的红外光波进行捕捉；具体结构为：所述流场测试区包括射流喷嘴(5)和流场测试空间(6)，所述射流喷嘴(5)设置在流场测试空间(6)的上部中心轴线上，向流场测试空间(6)内直接喷射气体和加热后的颗粒气固混合物；所述太赫兹波测量系统包括激光脉冲发射器(1)、太赫兹波辐射源(2)、发射侧平面镜(3)、第一上下伸缩仪(4)、接收侧平面镜(8)、第二上下伸缩仪(9)、太赫兹波探测晶体(10)、时域光谱仪(11)组成，激光脉冲发射器(1)、太赫兹波辐射源(2)、发射侧平面镜(3)和第一上下伸缩仪(4)布置于流场测试空间(6)的一侧，接收侧平面镜(8)、第二上下伸缩仪(9)和太赫兹波探测晶体(10)布置于流场测试空间(6)的另一侧；所述发射侧平面镜(3)置于第一上下伸缩仪(4)上，接收侧平面镜(8)置于第二上下伸缩仪(9)上；激光脉冲发射器(1)发出的激光激发太赫兹波辐射源(2)，产生的平行光经发射侧平面镜(3)反射后垂直穿透流场测试空间(6)，再经接收侧平面镜(8)反射后被太赫兹波探测晶体(10)接收，时域光谱仪(11)对太赫兹波探测晶体(10)的接收信号光谱分析，将分析后信息发送给服务器(12)；所述红外光波测量系统包括与服务器(12)相连的红外成像仪(7)，在红外成像仪中设置显微镜头；所述红外成像仪(7)设置在流场测试空间(6)的侧面，直接捕捉流场测试空间(6)内的固相颗粒向四周发射的红外光波，调节显微镜头捕捉局部的颗粒发射的红外光波。