Перспективными источниками излучения для скоростных оптических измерительных систем являются светодиоды, способные работать на значительно больших токах по сравнению с номинальными при малой длительности периодических импульсных перегрузок. В последнее время появилась возможность заменять в ряде случаев лазерные системы освещения светодиодными, что значительно снижает стоимость физического эксперимента и упрощает оптические измерения. Данная работа посвящена разработке импульсного осветителя со светодиодом для скоростных оптических исследований газожидкостных потоков. Описана электрическая схема управления светодиодом, основанная на регулируемом импульсном источнике напряжения с предварительной автоматической калибровкой по мощности и приведены результаты измерения основных электрических характеристик светодиода. При перегрузке осветителя по мощности на 70 %, освещённость от него повышается на 48 %. Данный осветитель был апробирован в ряде теплофизических экспериментов по изучению дисперсионного состава частиц от центробежной форсунки и др., а также в томографическом эксперименте по измерению скорости частиц в воздухе, обтекающем квадрокоптер. Полученные результаты подтвердили эффективность и перспективность использования импульсных осветителей со светодиодным источником света в скоростных оптических экспериментах.
1. Бойко В.М., Оришич А.М., Павлов А.А., Пикалов В.В. Методы оптической диагностики в аэрофизическом эксперименте: монография / Отв. ред. В.М. Фомин. – Новосибирск: Изд-во НГУ, 2009. – 450 с.
2. World’s most Light-Sensitive Ultra High-Speed Camera. URL: https://photron.com/pharsighted/ (дата обращения: 20.11.2023).
3. Willert C. Stasicki B., Klinner J., Moessner S. Pulsed operation of high-power light emitting diodes for imaging flow velocimetry // Measurement Science and Technology. – 2010. – Vol. 21, Is. 7. – Art.n. 075402.
4. Скрипченко А. Импульсное питание СД Cree XLamp с повышенным током // Полупроводниковая светотехника. – 2011. – № 9. – С. 16–19.
5. Alekseenko S.V., Abdurakipov S.S., Hrebtov M.Y., Tokarev M.P., Dulin V.M., Markovich D.M. Coherent structures in the near-field of swirling turbulent jets: A tomographic PIV study // International Journal of Heat and Fluid Flow. – 2018. – Vol. 70. – P. 363–379.
6. Estevadeordal J., Goss L. PIV with LED: particle shadow velocimetry (PSV) technique / 43rd AIAA aerospace sciences meeting and exhibit. – 2005. – P. 37. DOI:10.2514/6.2005-37.
7. Dabiri D. Digital particle image thermometry/velocimetry: a review // Experiments in Fluids. – 2009. – Vol. 46. – P. 191–241.
8. Nasibov H., Balaban E., Kholmatov A., Nasibov A. High-brightness, high-power LED-based strobe illumination for double-frame micro particle image velocimetry // Flow Measurement and Instrumentation. – 2014. – Vol. 37. – P. 12–28.
9. Klinner J., Willert C.E. Three-dimensional imaging of swirled spray injection in a generic aero engine burner under realistic operating conditions // Experiments in Fluids. – 2022. – Vol. 63. – P. 1–23.
10. Beresh S.J. Time-resolved particle image velocimetry // Measurement Science and Technology. – 2021. – Vol. 32, Is. 10. – Art.n. 102003.
11. Slipchenko M.N., Meyer T.R., Roy S. Advances in burst-mode laser diagnostics for reacting and nonreacting flows // Proceedings of the Combustion Institute. – 2021. – Vol. 38, Is. 1. – P. 1533–1560.
12.Wolf C.C., Schwarz C., Kaufmann K., Gardner A.D., Michaelis D., Bosbach J., Schanz D. Schröder A. Experimental study of secondary vortex structures in a rotor wake // Experiments in Fluids. – 2019. – Vol. 60, Is. 11. – Art.n. 175.
13. Сенгиз М.С., Йеткин С. Расчёт теплового менеджмента уличных светильников со светодиодами // Светотехника. – 2020. – № 5. – С. 61–66.

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• импульсный осветитель со светодиодом
• применение в оптической диагностике потоков
• светодиод в режиме перегрузки