干涉粒子成像(IPI)技術(shù)是一種目前備受關(guān)注的粒子測量技術(shù),其基本原理是粒子散射光在聚焦面上形成兩點像,在離焦面上形成干涉條紋圖,通過測量聚焦兩點像間距離/離焦條紋圓的條紋頻率可以獲得粒子尺寸大小。本文主要對IPI聚焦兩點像測量技術(shù)的理論及其在直噴汽油機噴霧場中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,所做的主要工作如下:1.基于傅里葉光學(xué)理論,建立了IPI理論模型,給出了孔徑無限大和孔徑有限時聚焦和離焦像面上的光場分布表達(dá)式,分析了聚焦像面和離焦像面上粒子像的幾何中心與粒子中心像點的位置差異。2.對粒子聚焦像處理算法及其性能進(jìn)行了分析及完善,設(shè)計并搭建了粒子位置測量的驗證性實驗系統(tǒng),對不同數(shù)密度的粒子場進(jìn)行測量,實驗結(jié)果證明了所提出的粒子定位算法有效性。3.搭建了兩相向光束照射的、在散射角90°方向記錄的IPI聚焦像原理性實驗光路系統(tǒng),分別對標(biāo)稱值為10.9?m、14.9?m、15.0?m、21.3?m、25.0?m、45.0?m和51.0?m的標(biāo)準(zhǔn)粒子進(jìn)行了測量,給出了其測量不確定度及相對誤差,并與標(biāo)稱粒徑的峰值粒徑與均值粒徑進(jìn)行了比對。測量結(jié)果驗證了算法的測量精度。4.設(shè)計并搭建了用于噴霧粒子尺寸測量的...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
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第一章 緒論
    1.1 直噴汽油機噴霧場測量意義
    1.2 激光噴霧測量意義及方法
    1.3 直噴汽油機噴霧場激光測量方法的發(fā)展
    1.4 IPI粒子測量國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 課題來源和論文主要工作
    1.6 小結(jié)
第二章 干涉粒子成像測量技術(shù)的基本原理
    2.1 粒子散射光的垂直分量與水平分量
    2.2 IPI理論模型
        2.2.1 孔徑無限大時光場分布
        2.2.2 孔徑有限大時光場分布
        2.2.3 IPI理論模型的模擬仿真
    2.3 粒子像的幾何中心點與粒子中心像點分析
1時粒子像的幾何中心點與粒子中心像點分析">        2.3.1 m>1時粒子像的幾何中心點與粒子中心像點分析
        2.3.2 m<1時粒子像的幾何中心點與粒子中心像點分析
    2.4 IPI粒徑測量公式
        2.4.1 單光束照射(IPI)的粒徑測量公式
        2.4.2 雙光束照射(IPI)的粒徑測量公式
    2.5 小結(jié)
第三章 粒子聚焦像處理算法及其性能分析
    3.1 粒子聚焦像圖像處理算法
        3.1.1 基于模板匹配相關(guān)的粒子聚焦像定位算法
        3.1.2 基于自相關(guān)的聚焦兩點像間距提取算法
        3.1.3 自相關(guān)框的選取
    3.2 粒子位置與尺寸驗證實驗
        3.2.1 粒子位置驗證實驗
        3.2.2 粒子尺寸驗證實驗
    3.3 小結(jié)
第四章 直噴汽油機噴霧場粒子尺寸測量
    4.1 雙光束照射IPI實驗光路系統(tǒng)的設(shè)計
        4.1.1 成像系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計
        4.1.2 誤差分析
        4.1.3 粒子數(shù)濃度限制
        4.1.4 最優(yōu)化實驗系統(tǒng)方案
    4.2 雙光束照射IPI實驗光路系統(tǒng)的搭建
    4.3 噴霧產(chǎn)生裝置
    4.4 同一工況下噴霧場空間分布測量
        4.4.1 正庚烷噴霧場空間分布測量
        4.4.2 正戊烷噴霧場空間分布測量
    4.5 不同工況下、同一位置處噴霧粒徑測量結(jié)果及分析
        4.5.1 噴霧場測量實驗工況
        4.5.2 油溫、油壓、背壓對正己烷噴霧SMD粒徑分布的影響
    4.6 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文研究成果
    5.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝



本文編號：3858551