SGER: Feasibility Study of a Molecular Based Approach for the Plannar Mapping of the Pressure Field within Flows

SGER:基于分子的流内压力场平面映射方法的可行性研究

基本信息

  • 批准号:
    0649744
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2006-10-01 至 2009-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ABSTRACTPROPOSAL NO.: CTS-0649744PRINCIPAL INVESTIGATORS: M. KOOCHESFAHANIINSTITUTION: MICHIGAN STATE UNIVERSITYThis is an exploratory research project aimed at development of a molecular-based approach for planar, whole-field mapping of the pressure field in gas flows. The method is built on concepts behind Molecular Tagging Velocimetry (MTV) using phosphorescent molecular tracers. Instead of avoiding the detrimental quenching effects of oxygen in MTV applications, we take advantage of it in order to determine the oxygen concentration and, therefore, the local pressure in oxygen-containing gas flows. The working principle of the proposed pressure measurement approach, referred to as Molecular Tagging Manometry (MTM), is quite similar to that of pressure sensitive paints (PSP), i.e. the quenching of phosphorescence by oxygen. In PSP, the phosphorescent molecule (i.e. lumophore) is embedded in a coating that is painted on the surface of interest. In MTM, however, the lumophore is premixed in the fluid itself and its quenching by oxygen leads to a procedure to map the pressure field in the flow. The basic theoretical framework for the method is developed. However, the essential experimental complications and limitations of the approach are completely unknown and difficult to predict. As such, the exploratory work is somewhat risky. Should this project meet with success, its potential broader impact on the field can be significant. It will offer a methodology for capturing the whole-field pressure distribution within the body of a flow, a capability that has so far remained elusive.
摘要提案编号: CTS-0649744主要制造商:M. Koochesfahani机构:密歇根州立大学这是一个探索性的研究项目,旨在发展一种基于分子的方法,用于平面,全场映射的压力场的气体流动。该方法是建立在使用磷光分子示踪剂的分子标记测速法(MTV)背后的概念。在MTV应用中,我们没有避免氧气的有害淬火效应,而是利用它来确定氧气浓度,从而确定含氧气体流中的局部压力。 所提出的压力测量方法(称为分子标记压力测量法(MTM))的工作原理与压敏涂料(PSP)的工作原理非常相似,即通过氧气猝灭磷光。在PSP中,磷光分子(即发光团)嵌入在涂在感兴趣的表面上的涂层中。 然而,在MTM中,荧光团在流体本身中预混合,并且其被氧气淬灭导致绘制流动中的压力场的过程。该方法的基本理论框架。然而,该方法的基本实验并发症和局限性是完全未知的,难以预测。因此,探索性工作是有一定风险的。如果这一项目取得成功,其对该领域的潜在广泛影响可能是巨大的。它将提供一种方法来捕捉流体内的全场压力分布,这种能力到目前为止仍然难以捉摸。

项目成果

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