基于多普勒信号检测的单体光纤光学探针用于气助雾化中液滴尺寸与速度测量
应用物理
2021-10-26 v1
摘要
在众多研究领域（包括实验室与工业应用）中，都需要对稠密流中液滴/气泡的尺寸与速度分布进行可靠测量。本文介绍了一种由 A2 Photonic Sensors 制造的新型单模单体光纤光学探针：它将传统的相位检测与由 incoming 气液界面返回的多普勒信号采集相结合，以提供停留时间、液滴浓度和速度的信息，从而实现液滴弦长和液体通量的测量。与经典光学探针相比，该新型传感器无需任何校准。本工作的目的是在气助雾化中测试该技术，以提供喷雾表征的手段，并最终增进我们对雾化机制的理解。该探针已在同轴气助雾化器下游进行测试，操作条件为液体速度 =. to. / ，气体速度从 = 到约 /。我们首先分析了多种流动条件下的原始信号。结果发现，当增大气体速度和液滴数密度时，信号出现气体电平的极强涨落，使单个液滴的识别更加困难。这促使我们开发了一种专门适应此类复杂工况的新信号处理程序。在 = / 以及三种液体流量下，局部液体通量的空间积分占注入液体流量的 92% 至 99%。这些良好结果证明该多普勒探针可提供关于液滴速度与尺寸的可靠统计。
引用
@article{arxiv.2110.12878,
title = {Monofiber optical probe using Doppler signals detection for Drop Size and Velocity measurement in air assisted atomization},
author = {Mathieu Alonzo and Anthony Lefebvre and Zhujun Huang and Stéphane Gluck and Alain Cartellier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.12878},
year = {2021}
}