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Etudes experimentales de spectroscopie de fluorescence du monoxyde de carbone (CO) à hautes températures et pressions

Authors :
Céline Morin
Olivier Carrivain
Guillaume Legros
Mikael Orain
Nelly Dorval
ONERA - The French Aerospace Lab [Palaiseau]
ONERA-Université Paris Saclay (COmUE)
ONERA - The French Aerospace Lab [Mauzac]
ONERA
Laboratoire d'Automatique, de Mécanique et d'Informatique industrielles et Humaines - UMR 8201 (LAMIH)
Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 - UFR de Médecine Pierre et Marie Curie (UPMC)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)
Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France)
Université Paris Saclay (COmUE)-ONERA
Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Fluides Réactifs et Turbulence (IJLRDA-FRT)
Institut Jean Le Rond d'Alembert (DALEMBERT)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)
Source :
Applied Spectroscopy, Applied Spectroscopy, 2017, 71 (10), page 2353-2366. ⟨10.1177/0003702817709439⟩, Applied Spectroscopy, Society for Applied Spectroscopy, 2017, 71 (10), page 2353-2366. ⟨10.1177/0003702817709439⟩, Applied Spectroscopy, Society for Applied Spectroscopy, 2017, 71 (10), pp.2353-2366 ⟨10.1177/0003702817709439⟩
Publication Year :
2017
Publisher :
HAL CCSD, 2017.

Abstract

International audience; Two-photon excitation laser-induced fluorescence of carbon monoxide (CO-LIF) is investigated experimentally in order to determine the applicability of this technique for imaging CO concentration in aeronautical combustors. Experiments are carried out in a high temperature, high-pressure test cell, and in a laminar premixed CH4/air flame. Influence of temperature and pressure on CO-LIF spectra intensity and shape is reported. The experimental results show that as pressure increases, the CO-LIF excitation spectrum becomes asymmetric. Additionally, the spectrum strongly shifts to the red with a quadratic dependence of the collisional shift upon pressure, which is different from the classical behavior where the collisional shift is proportional to pressure. Moreover, pressure line broadening cannot be reproduced by a Lorenztian profile in the temperature range investigated here (300–1750 K) and, therefore, an alternative line shape is suggested.; Une étude expérimentale de spectroscopie LIF à deux photons de la molécule CO (CO-LIF) est menée afin d'évaluer sa faisabilité en mode imagerie dans des moteurs aéronautiques. Les expériences sont réalisées d'une part dans une cellule à hautes température et pression et dans une flamme de prémélange CH4/air. Nous présentons l'influence de la température et de la pression sur l'intensité et la forme des spectres LIF de CO. Le spectre d'excitation devient asymétrique quand la pression augmente. Il est fortement décalé vers le rouge avec une dépendance quadratique du décalage collisionnel avec la pression, ce qui diffère de la classique dépendance linéaire. L'élargissement par pression du spectre n'est pas reproduit avec la fonction Lorentzienne et un profil collisionnel de Lindholm est utilisé pour simuler les spectres dans une certaine gamme de pression et températures.

Details

Language :
English
ISSN :
00037028
Database :
OpenAIRE
Journal :
Applied Spectroscopy, Applied Spectroscopy, 2017, 71 (10), page 2353-2366. ⟨10.1177/0003702817709439⟩, Applied Spectroscopy, Society for Applied Spectroscopy, 2017, 71 (10), page 2353-2366. ⟨10.1177/0003702817709439⟩, Applied Spectroscopy, Society for Applied Spectroscopy, 2017, 71 (10), pp.2353-2366 ⟨10.1177/0003702817709439⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....5275d3d0fc6d1eae90373c22112f42a3
Full Text :
https://doi.org/10.1177/0003702817709439⟩