简介
本书较系统地介绍了有代表性的燃烧实验诊断技术,并以光谱法为重点,着重讲述了它们的工作原理、测量方法、实验装置和应用举例,为读者了解与应用这些诊断技术提供了必需的基本知识。
本书共9章,内容涉及激光诱导荧光法、相干反斯托克斯拉曼光谱法、简并四波混合法、原子谐振吸收光谱法、X射线实时荧屏高速动态分析法和超声波法等,还介绍了相位多普勒粒子分析仪、激波管技术以及燃速与燃烧声导纳测量等。
本书可作为工程热物理、热能动力、航空宇航推进理论与工程等专业的本科生与研究生教材或参考书,亦可供相关专业的科研和技术人员参考。
目录
目录
第1章 绪论
1.1 燃烧实验诊断的重要性
1.2 实验诊断技术简介
1.2.1 分类
1.2.2 电磁波
1.2.3 激光器
1.2.4 燃烧温度与组分浓度测量
1.2.5 速度测量
1.2.6 粒子测量
1.2.7 流场显示技术
1.3 本书梗概
习题
第2章 激光多普勒测速仪(LDV)
2.1 LDV概述
2.2 基本概念与测量原理
2.2.1 粒子光散射
2.2.2 激光多普勒效应
2.2.3 双光束光路的条纹模型与基本参数
2.2.4 光外差检测
2.3 光学器件
2.3.1 LDV用激光器
2.3.2 光纤及其耦合
2.3.3 LDV的光学通路
2.4 散射粒子及其撒播
2.5 光学频移
2.6 其它类型的LDV
2.6.1 多点测量用LDV〓
2.6.2 激光双焦点测速仪(L2FV)〓
2.6.3 采用光致电动势检测器的激光多普勒测速仪
习题
第3章 相位多普勒粒子分析仪(PDPA)
3.1 两相流的测量参数
3.1.1 概述
3.1.2 流量与浓度测量〓
3.2 PDPA测量粒子尺寸的原理
3.2.1 几何光学的应用
3.2.2 PDPA的光路配置
3.2.3 PD法测量原理〓
3.2.4 PD法标定曲线的计算〓
3.3 PDPA光路参数的选择与光路调节
3.3.1 光路参数选择
3.3.2 光路调节
3.4 PDPA的信号处理
3.4.1 接收光学
3.4.2 信号处理方法
3.4.3 实时信号分析仪(RSA)〓
3.4.4 参数设置
3.5 PDPA应用中的几个问题
3.5.1 测量体内粒子运动轨迹的影响
3.5.2 粒子数密度的影响〓
3.5.3 粒子形状的影响
3.5.4 数密度与容积流量测量
习题
第4章 拉曼光谱法
4.1 拉曼散射与分子光谱
4.1.1 拉曼散射概述
4.1.2 分子光谱
4.2 线性(自发)激光拉曼散射(LRS)
4.2.1 测量原理
4.2.2 实验装置举例
4.3 转动拉曼光谱
4.4 增强型拉曼散射
4.4.1 概述
4.4.2 斯托克斯拉曼法测温度与浓度
4.4.3 反向拉曼散射法测温度
习题
第5章 激光诱导荧光(LIF)法
5.1 LIF法概述
5.2 LIF法原理
5.2.1 分子状态间的能量传输
5.2.2 速率方程分析〓
5.2.3 浓度测量用方程
5.2.4 温度测量用方程
5.3 测量方法
5.3.1 组分成像
5.3.2 温度成像
5.3.3 速度成像
5.4 光学布置与实验装置
5.4.1 光学布置
5.4.2 实验装置
5.5 应用举例
5.5.1 由浓度测量研究热解机理
5.5.2 高压燃烧器中OH的PLIF成像
5.5.3 激波风洞喷管流中的温度测量
习题
第6章 相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)和简并四波混合(DFWM)法
6.1 相干光的概念与特性〓
6.2 光散射与三阶非线性极化率
6.3 CARS法〓
6.3.1 简介
6.3.2 温度与组分浓度测量
6.3.3 实验装置
6.3.4 多色CARS技术
6.4 DFWM法〓
6.4.1 基本原理
6.4.2 实验方法
习题
第7章 激波管与光学发财-吸收法
7.1 激波管
7.1.1 激波管技术的主要特点
7.1.2 气体驱动激波管
7.1.3 激波管的工程计算方法
7.2 光学发射与吸收法
7.2.1 测温度
7.2.2 测组分浓度
7.3 应用举例
7.3.1 研究点火性能
7.3.2 进行动力学测量
习题
第8章 固体火箭发动机的燃烧实验诊断法
8.1 燃速测量
8.1.1 X射线实时荧屏高速动态分析法
8.1.2 超声波法
8.2 燃烧表面声导纳的测量
8.2.1 不稳定燃烧分类与声学不稳定燃烧的特点
8.2.2 基本概念
8.2.3 理论分析
8.2.4 实验测量与数据处理方法
习题
第9章 其它实验诊断方法
9.1 探针法
9.1.1 各类探针简介
9.1.2 探针测量误差
9.2 普通摄影(摄像)法
9.3 纹影法
9.3.1 普通纹影法
9.3.2 激光纹影法
9.4 全息摄影法
9.5 电子能谱法
9.5.1 扫描电子显微镜(SEM)
9.5.2 燃烧诊断用的电子能谱〓
习题
参考文献
附录 英文缩写词汇
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第1章 绪论
1.1 燃烧实验诊断的重要性
1.2 实验诊断技术简介
1.2.1 分类
1.2.2 电磁波
1.2.3 激光器
1.2.4 燃烧温度与组分浓度测量
1.2.5 速度测量
1.2.6 粒子测量
1.2.7 流场显示技术
1.3 本书梗概
习题
第2章 激光多普勒测速仪(LDV)
2.1 LDV概述
2.2 基本概念与测量原理
2.2.1 粒子光散射
2.2.2 激光多普勒效应
2.2.3 双光束光路的条纹模型与基本参数
2.2.4 光外差检测
2.3 光学器件
2.3.1 LDV用激光器
2.3.2 光纤及其耦合
2.3.3 LDV的光学通路
2.4 散射粒子及其撒播
2.5 光学频移
2.6 其它类型的LDV
2.6.1 多点测量用LDV〓
2.6.2 激光双焦点测速仪(L2FV)〓
2.6.3 采用光致电动势检测器的激光多普勒测速仪
习题
第3章 相位多普勒粒子分析仪(PDPA)
3.1 两相流的测量参数
3.1.1 概述
3.1.2 流量与浓度测量〓
3.2 PDPA测量粒子尺寸的原理
3.2.1 几何光学的应用
3.2.2 PDPA的光路配置
3.2.3 PD法测量原理〓
3.2.4 PD法标定曲线的计算〓
3.3 PDPA光路参数的选择与光路调节
3.3.1 光路参数选择
3.3.2 光路调节
3.4 PDPA的信号处理
3.4.1 接收光学
3.4.2 信号处理方法
3.4.3 实时信号分析仪(RSA)〓
3.4.4 参数设置
3.5 PDPA应用中的几个问题
3.5.1 测量体内粒子运动轨迹的影响
3.5.2 粒子数密度的影响〓
3.5.3 粒子形状的影响
3.5.4 数密度与容积流量测量
习题
第4章 拉曼光谱法
4.1 拉曼散射与分子光谱
4.1.1 拉曼散射概述
4.1.2 分子光谱
4.2 线性(自发)激光拉曼散射(LRS)
4.2.1 测量原理
4.2.2 实验装置举例
4.3 转动拉曼光谱
4.4 增强型拉曼散射
4.4.1 概述
4.4.2 斯托克斯拉曼法测温度与浓度
4.4.3 反向拉曼散射法测温度
习题
第5章 激光诱导荧光(LIF)法
5.1 LIF法概述
5.2 LIF法原理
5.2.1 分子状态间的能量传输
5.2.2 速率方程分析〓
5.2.3 浓度测量用方程
5.2.4 温度测量用方程
5.3 测量方法
5.3.1 组分成像
5.3.2 温度成像
5.3.3 速度成像
5.4 光学布置与实验装置
5.4.1 光学布置
5.4.2 实验装置
5.5 应用举例
5.5.1 由浓度测量研究热解机理
5.5.2 高压燃烧器中OH的PLIF成像
5.5.3 激波风洞喷管流中的温度测量
习题
第6章 相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)和简并四波混合(DFWM)法
6.1 相干光的概念与特性〓
6.2 光散射与三阶非线性极化率
6.3 CARS法〓
6.3.1 简介
6.3.2 温度与组分浓度测量
6.3.3 实验装置
6.3.4 多色CARS技术
6.4 DFWM法〓
6.4.1 基本原理
6.4.2 实验方法
习题
第7章 激波管与光学发财-吸收法
7.1 激波管
7.1.1 激波管技术的主要特点
7.1.2 气体驱动激波管
7.1.3 激波管的工程计算方法
7.2 光学发射与吸收法
7.2.1 测温度
7.2.2 测组分浓度
7.3 应用举例
7.3.1 研究点火性能
7.3.2 进行动力学测量
习题
第8章 固体火箭发动机的燃烧实验诊断法
8.1 燃速测量
8.1.1 X射线实时荧屏高速动态分析法
8.1.2 超声波法
8.2 燃烧表面声导纳的测量
8.2.1 不稳定燃烧分类与声学不稳定燃烧的特点
8.2.2 基本概念
8.2.3 理论分析
8.2.4 实验测量与数据处理方法
习题
第9章 其它实验诊断方法
9.1 探针法
9.1.1 各类探针简介
9.1.2 探针测量误差
9.2 普通摄影(摄像)法
9.3 纹影法
9.3.1 普通纹影法
9.3.2 激光纹影法
9.4 全息摄影法
9.5 电子能谱法
9.5.1 扫描电子显微镜(SEM)
9.5.2 燃烧诊断用的电子能谱〓
习题
参考文献
附录 英文缩写词汇
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燃烧实验诊断学
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