Velocimetría de marcado con hidroxilo


La velocimetría de marcado con hidroxilo ( HTV ) es un método de velocimetría utilizado en flujos de aire húmedo. El método se utiliza a menudo en flujos de combustión de alta velocidad porque la alta velocidad y temperatura acentúan sus ventajas sobre métodos similares. El HTV utiliza un láser (a menudo un láser excímero de fluoruro de argón que funciona a ~ 193 nm) para disociar el agua del flujo en H + OH. Antes de entrar en el flujo , se utilizan ópticas para crear una cuadrícula de rayos láser. El agua en el flujo se disocia solo donde haces de energía suficiente pasan a través del flujo, creando así una rejilla en el flujo donde las concentraciones de hidroxilo(OH) son más altos que en el flujo circundante. Otro rayo láser (a ~ 248 nm o ~ 308 nm) en forma de hoja también pasa a través del flujo en el mismo plano que la rejilla. Este rayo láser está sintonizado a una longitud de onda que hace que las moléculas de hidroxilo emitan fluorescencia en el espectro UV . La fluorescencia es capturado por un dispositivo de carga acoplada (CCD). Utilizando métodos de cronometraje electrónico, la imagen de la cuadrícula se puede capturar casi en el mismo instante en que se crea la cuadrícula.

Al retrasar el pulso del láser de fluorescencia y la toma de la cámara, se puede capturar una imagen de la cuadrícula que ahora se ha desplazado corriente abajo. Luego, se utilizan programas de computadora para comparar las dos imágenes y determinar el desplazamiento de la cuadrícula. Al dividir el desplazamiento por el retardo de tiempo conocido, se puede determinar el campo de velocidad bidimensional (en el plano de la cuadrícula).

Otros métodos de velocimetría de marcado molecular (MTV) han utilizado ozono (O 3 ), oxígeno excitado y óxido nítrico como marcador en lugar de hidroxilo. En el caso del ozono, el método se conoce como velocimetría de marcado de ozono u OTV. OTV se ha desarrollado y probado en muchas aplicaciones de temperatura ambiente con resultados de prueba muy precisos. OTV consiste en un paso inicial de "escritura", donde un láser excimer pulsado de 193 nm crea líneas de cuadrícula de ozono a través de la absorción de oxígeno (O 2 ) UV , y un paso posterior de "lectura", donde un láser excimer de 248 nm fotodisocia el O formado 3emite fluorescencia del producto de O 2 excitado por vibración , revelando así el desplazamiento de las líneas de la cuadrícula.