氢燃气轮机燃烧温度场直接影响燃烧组织、NO_x生成及热端部件寿命，对喷嘴出口的温度场精准测量至关重要。由于传统接触式方法存在流场扰动、响应滞后、无法二维成像等局限，本项目发展基于滤波瑞利散射（FRS）的光学测温技术，利用碘分子吸收池对瑞利散射信号进行滤波，实现非接触、抗干扰、高时空分辨的二维温度场测量。面向氢燃机喷嘴出口高温、强湍流环境，项目从温度反演算法、标定装置、实验系统三方面开展研究，构建完整、高精度、可量化的FRS测温与表征体系，为氢燃机燃烧诊断提供关键支撑。

本项目总体目标是面向氢燃机喷嘴出口高温强湍流极端环境，构建一套完整、高精度、可量化的FRS光学测温与表征体系。具体包括：

1. 温度反演算法与软件：建立RBS光谱模型、碘吸收模型及FRS信号合成模型，开发模块化图像反演程序，实现二维温度场重建。

2. FRS标定装置：设计可控温压气体池（300–800 K, 0.1–2.0 MPa），提供可控标定环境，验证并提升测温精度。

3. FRS测温系统与实验：集成Nd:YAG激光器、碘分子吸收池、像增强相机等，开展标准火焰与氢燃机模型燃烧器温度场测量。

本项目基于滤波瑞利散射（FRS）技术完成整套光学测温体系研发。完成构建RBS光谱、碘吸收等理论模型，完成宽温区物性拟合与模块化程序开发，测温范围达300–2500K；设计可控温压标定气体池与碘分子吸收池，经结构校核、仿真与实验验证，温度偏差控制在5%以内；搭建集成激光器、光路、时序同步与探测模块的FRS测温实验系统，完成不同当量比氢火焰测温，经散射截面校正后测温误差由10%降至3%，可为氢燃机燃烧温度场非接触二维测量提供技术支撑。