本文根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燃燒流場診斷的迫切需求,針對燃燒過程中的溫度分布,搭建了 TDLAS測量系統(tǒng),并引入ART算法,對溫度場的二維分布進(jìn)行了重建。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)根據(jù)TDLAS技術(shù)的譜線選擇原則,選取了 H20的兩條吸收譜線7203.89cm-1和7306.75cm-1作為測溫譜線對。基于直接吸收法,搭建了 TDLAS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)采用時(shí)分復(fù)用的方式,設(shè)計(jì)了兩路光線垂直交叉穿過被測流場的實(shí)驗(yàn),并利用Python編寫的程序?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了一系列處理,計(jì)算出溫度值。利用熱電偶對測量的溫度進(jìn)行了比對,驗(yàn)證了該系統(tǒng)具有一定的精度和可靠性,并分析了誤差的影響因素。(2)為達(dá)到重建燃燒場二維平面溫度分布的目的,引入了代數(shù)迭代算法(ART),并詳細(xì)介紹了 ART算法的實(shí)現(xiàn)過程。基于此算法,進(jìn)行了一系列的數(shù)值模擬,得出了如下幾個(gè)結(jié)論:1)當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量一定時(shí),光線數(shù)量越多重建效果越好;2當(dāng)被測區(qū)域網(wǎng)格一定且光線數(shù)量相同時(shí),劃分網(wǎng)格越密,重建效果越好;3)當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量一定時(shí),隨著入射光數(shù)量的增加,重建效果越來越好,當(dāng)光線數(shù)量達(dá)到一定值時(shí),重建效果趨于最佳穩(wěn)定狀態(tài);4)光線距與網(wǎng)格距的比值在0.5...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 燃燒流場溫度測量方法分類
    1.3 TDLAS技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 均勻流場一維診斷研究進(jìn)展
        1.3.2 非均勻流場一維診斷研究進(jìn)展
        1.3.3 非均勻流場二維診斷研究進(jìn)展
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
第二章 激光吸收光譜的基本理論
    2.1 TDLAS基礎(chǔ)理論
        2.1.1 輻射躍遷
        2.1.2 Beer-Lambert吸收定律
        2.1.3 吸收譜線的線型函數(shù)
    2.2 TDLAS測量方式
        2.2.1 直接吸收光譜法
        2.2.2 波長調(diào)制光譜法
    2.3 本章小結(jié)
第三章 直接吸收法
    3.1 譜線選擇原則
    3.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介
        3.2.1 硬件介紹
        3.2.2 軟件介紹
    3.3 時(shí)分復(fù)用
    3.4 實(shí)驗(yàn)過程
    3.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及誤差分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 基于TDLAS的二維圖像重建研究
    4.1 CT技術(shù)簡介
    4.2 ART迭代算法
        4.2.1 ART算法原理
        4.2.2 投影系數(shù)的遞推計(jì)算
    4.3 光線分布規(guī)律
        4.3.1 單峰溫度場
        4.3.2 虛擬光線
        4.3.3 非對稱溫度場
    4.4 本章小結(jié)
第五章 燃燒場二維溫度分布測量
    5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介
    5.2 實(shí)驗(yàn)過程
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
附件 TDLAS程序
    主程序 (Python)
    子程序0 (part0)
    子程序1 (part1)
    子程序2 (part2)
    子程序3 (part3)
    子程序4 (part4)
    子程序5 (parts)
    子程序6 (part6)
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3875150