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基于CARS技术的超燃冲压发动机点火过程温度测量
超燃冲压发动机是一种利用航空燃料和空气进行混合后高速旋转的涡轮或压气机进行压缩，然后在点火时产生高温高压爆炸来推动发动机工作的新型发动机。它的优点在于具有高效、大功率、节能和环保的特点，因此被广泛应用于飞机和导弹等高速运动器材。然而，随着其应用领域的扩大和对性能的要求不断提升，超燃冲压发动机的点火过程温度测量显得格外重要。
CARS技术，即协同增强激光频谱技术，是一种高精度非接触性测温技术。它利用分子振动-转动谱线进行测温，可以得到高分辨率、高精度的温度水平分布图像。因此，CARS技术是一种有效的测量超燃冲压发动机点火过程温度的方法。
超燃冲压发动机点火过程的温度主要受到化学反应的影响。在点火后，发动机内的空气和燃料混合物发生爆炸反应，产生高温高压的气体。这些气体通过喷嘴进入涡轮或压气机进行压缩，再产生进一步燃烧，从而达到产生高功率的目的。因此，对超燃冲压发动机点火过程温度的精确测量是非常必要的。
CARS技术的测量原理是利用激光在空气中产生的非弹性散射现象来实现。它包括一个激光器、一个振动转动腔和一个探测系统。激光器产生一束高功率、高频率的激光束，然后把它发射到振动转动腔中进行振动转动激发。当激光束进入腔体，分子就会吸收激光的能量产生振动和转动。振动转动的分子放出非弹性散射光，被收集到探测系统中，通过电路处理即可获得该点温度值。整个测量过程完全非侵入性，不需要与测试物理接触，具有高精度和高时间分辨率。
CARS技术的应用可以分为两类：一是在点火前对燃料和空气混合物进行温度预测，二是在点火后实时监测已点火气体的温度分布。
在点火前，测量燃料和空气混合物的温度分布有助于燃料的混合调节和喷雾调节，从而实现发动机的优化控制。为了实现这个任务，需要在发动机内部进行随地温度测量。以超燃冲压发动机为例，在发动机进气口，喷嘴入口和喷嘴出口处设置CARS测量点位，测量这些点温度的变化，可以提供可以提供更加准确的预估方案。
在点火后，实时监测已点火气体的温度分布，对超燃冲压发动机的性能评估和控制非常重要。在发动机的压气机出口和涡轮进口处进行点火后CARS测量，可以获取到点火气体在发动机中的温度分布图像。这可以帮助工程师更好地了解发动机在不同工况下的温度和压力变化情况，从而优化控制系统。
总之，CARS技术作为一种高精度非接触性测温技术，可以有效地测量超燃冲压发动机点火过程的温度。其原理简单、无损测量、分辨率高、时间分辨率高等特点，使其成为比较常用的发动机温度测量方法之一。通过利用CARS技术测量出的温度数据，可以对发动机的工作状态进行实时监测，为发动机优化控制和工况评估提供有力的支持。