High-Temperature Infrared-Based Diagnostic for Nitric Oxide Using Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy

旋转振动光谱学 量子级联激光器 振动温度 可调谐激光吸收光谱技术 吸收光谱法 光谱学 材料科学 吸收(声学) 温度测量 大气温度范围 激光器 红外光谱学 红外线的 氩 放松(心理学) 等离子体诊断 分析化学(期刊) 可调谐激光器 原子物理学 化学 光学 等离子体 光电子学 波长 激发态 物理 热力学 有机化学 量子力学 复合材料 心理学 社会心理学 色谱法
作者
Efaine Chang,Jesse W. Streicher,Ajay Krish
出处
期刊: 被引量:1
标识
DOI:10.2514/6.2022-1781
摘要

The formation of nitric oxide (NO) in high-enthalpy air behind shock waves provides an infrared-active target species with a well-defined rovibrational absorption spectrum that may be used to monitor non-equilibrium chemistry. Although prior studies using NO sensing have been conducted, there remains an unmet need for well-characterized experimental data at the extreme temperatures seen during hypersonic flight to further refine and validate theoretical models. This work seeks to develop and demonstrate an infrared-based, tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) diagnostic for in-situ temperature and NO number density sensing in high-temperature air that (1) extends the temperature range for NO diagnostics to that of interest for atmospheric reentry, (2) acquires rotational and vibrational temperature time-histories for high-temperature conditions, and (3) obtains NO species time-histories for high-temperature conditions. Measurements of NO number density and temperature were acquired using TDLAS behind reflected shocks in 2% NO diluted in argon (Ar) mixtures for temperatures ranging from 2000-5000 K at pressures of 0.68 and 1.53 atm. A single distributed feedback quantum cascade laser (DFB-QCL) was used to scan multiple lines in the fundamental band of NO near 5.2 μm. Specific transitions were selected based on prior use in high-enthalpy facilities and will be further refined for the particular test conditions considered in future work. For the low temperature experiments performed in this work, extracted rotational and vibrational temperatures and NO number density follow trends consistent with simulations. During vibrational relaxation there is an increase in vibrational temperature post-shock towards the rotational temperature at equilibrium, and rotational temperature and number density remain relatively constant due to heavy argon dilution. For the high-temperature experiments, inferred temperatures and number densities are consistent with simulations at early times, however, the rapid loss of absorbance signal obviates further quantitative inferences. Future work will consider lines optimized for high-temperature conditions to ensure sufficient absorbance levels across a wide range of test conditions. Further refinement of the diagnostic is expected to yield improved accuracy and increased time-resolution.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
XiXo关注了科研通微信公众号
2秒前
胡运恒发布了新的文献求助10
2秒前
归零完成签到,获得积分10
2秒前
楠小楠发布了新的文献求助10
2秒前
楠小楠发布了新的文献求助30
2秒前
楠小楠发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
HOLLY发布了新的文献求助10
3秒前
中船科技发布了新的文献求助10
4秒前
f0rest完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
丫丫发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
yuanjingnan发布了新的文献求助10
7秒前
噺囍完成签到 ,获得积分10
7秒前
bloom完成签到 ,获得积分10
7秒前
飞飞的应助被wangjie采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
小布小布完成签到 ,获得积分10
9秒前
Steven发布了新的文献求助10
9秒前
CipherSage的应助被吴咩咩采纳,获得10
9秒前
10秒前
无花果的应助被f0rest采纳,获得10
10秒前
CRUSADER发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
楠小楠发布了新的文献求助10
10秒前
楠小楠发布了新的文献求助10
10秒前
楠小楠发布了新的文献求助10
11秒前
楠小楠发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
小仓发布了新的文献求助10
12秒前
可爱的函函的应助被Flynn采纳,获得10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Ecotourism 400
Genera Orchidacearum Volume 4: Epidendroideae 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8065290
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9487958
关于积分的说明 21344721
捐赠科研通 7633464
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3397471
关于科研通互助平台的介绍 2527542
邀请新用户注册赠送积分活动 2435476