蒸發(fā)過(guò)程廣泛存在于液體霧化及相關(guān)工業(yè)中,單液滴的蒸發(fā)是一種重要的蒸發(fā)研究方法,其中高速攝影法是最為常見(jiàn)的單液滴蒸發(fā)測(cè)量手段,目前其直徑分辨率10μm量級(jí),然而高速、高分辨率成像系統(tǒng)價(jià)格昂貴,但其采集速度仍不能滿(mǎn)足高溫下高蒸發(fā)液體尺寸的快速變化。激光彩虹測(cè)量方法通過(guò)一階彩虹ripple結(jié)構(gòu)測(cè)量液滴直徑和ripple結(jié)構(gòu)平移時(shí)對(duì)應(yīng)的相位差實(shí)現(xiàn)液滴直徑微小變化的測(cè)量。具有方法簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高等特點(diǎn)。本論文將彩虹測(cè)量方法用于液滴蒸發(fā)溫度特性的測(cè)量。首先利用球粒子Mie散射理論,仿真計(jì)算了液滴一階彩虹強(qiáng)度分布中ripple頻率與直徑的關(guān)系,對(duì)2mm尺寸的水滴直徑測(cè)量精度為5μm;常溫下水和無(wú)水乙醇液滴一階彩虹ripple結(jié)構(gòu)變化一個(gè)周期對(duì)應(yīng)直徑變化分別為0.256μm和0.242μm,該結(jié)果表明彩虹法對(duì)直徑的變化量測(cè)量精度可達(dá)幾納米;該測(cè)量方法僅需使用線(xiàn)陣CCD采集液滴子午面上一維彩虹強(qiáng)度分布,且無(wú)需對(duì)一階彩虹角度進(jìn)行定量標(biāo)定,在降低光強(qiáng)采集系統(tǒng)要求同時(shí)大大簡(jiǎn)化了測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。上述分析結(jié)果為液滴蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)測(cè)量提供理論指導(dǎo)。本文設(shè)計(jì)并搭建了基于高速線(xiàn)陣CCD采集彩虹信號(hào)強(qiáng)度的液滴蒸發(fā)測(cè)...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 選題意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 液滴蒸發(fā)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 激光彩虹法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容及框架
第二章 激光彩虹測(cè)量相關(guān)理論基礎(chǔ)
    2.1 彩虹理論概述
    2.2 彩虹強(qiáng)度分布及頻譜特性
        2.2.1 f_ripple附近頻譜擬合與f_ripple獲得
        2.2.2 f_ripple與直徑的關(guān)系
        2.2.3 不同折射率下直徑與f_ripple關(guān)系
    2.3 激光彩虹直徑絕對(duì)測(cè)量和相對(duì)測(cè)量方法
        2.3.1 激光彩虹直徑絕對(duì)測(cè)量方法
        2.3.2 激光彩虹直徑相對(duì)測(cè)量方法
    2.4 章節(jié)小結(jié)
第三章 液滴蒸發(fā)率激光彩虹測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)及搭建
    3.1 液滴蒸發(fā)率激光彩虹測(cè)量原理及要求
        3.1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
        3.1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求
    3.2 激光彩虹實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 光路系統(tǒng)
        3.2.2 液滴加熱及控制系統(tǒng)
        3.2.3 信號(hào)采集及軟件處理系統(tǒng)
    3.3 光學(xué)玻璃對(duì)彩虹散射角寬度的影響分析
        3.3.1 光學(xué)玻璃對(duì)CCD測(cè)量角寬度影響理論分析
        3.3.2 角寬度影響模擬計(jì)算
    3.4 章節(jié)小結(jié)
第四章 激光彩虹液滴蒸發(fā)溫度特性實(shí)驗(yàn)測(cè)量
    4.1 液滴蒸發(fā)特性參量
        4.1.1 蒸發(fā)參量描述
        4.1.2 液滴球形度測(cè)量
    4.2 水滴蒸發(fā)特性實(shí)驗(yàn)測(cè)量
        4.2.1 純水的折射率和密度
        4.2.2 激光彩虹法測(cè)量常溫下液滴直徑及其變化
        4.2.3 水滴的蒸發(fā)特性結(jié)果與分析
    4.3 無(wú)水乙醇液滴的蒸發(fā)特性測(cè)量
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3759387