基于化學發(fā)光特性的火焰動力學實驗方法研究
發(fā)布時間:2023-04-09 22:01
燃燒過程中各種自由基的能級階躍會產(chǎn)生化學發(fā)光,火焰化學發(fā)光的信息與火焰溫度、基團濃度、熱釋放等參數(shù)有著密切關系。火焰化學發(fā)光包含了豐富的信息,基于火焰化學發(fā)光的特性可以對火焰動力學進行深入的研究,了解燃燒特性,增進對燃燒的認識。本文以火焰CH*基團和OH*基團的化學發(fā)光特性為抓手,搭建了三套用于火焰動力學研究的實驗系統(tǒng);鹧?zhèn)鬟f函數(shù)測量系統(tǒng):使用光纖直接獲得火焰整體的化學發(fā)光,以此表征熱釋放率,用于火焰?zhèn)鬟f函數(shù)的研究;火焰化學發(fā)光動態(tài)連續(xù)采集測量系統(tǒng):使用卡塞格林光學鏡頭捕獲定點的化學發(fā)光,以此獲得動態(tài)連續(xù)的化學發(fā)光強度信號,用于火焰鋒面結構的研究;火焰化學發(fā)光圖像采集系統(tǒng):使用濾光片加ICCD相機獲得二維平面的火焰化學發(fā)光,以此進行化學發(fā)光圖像的斷層重建,用于火焰結構分析及動力學變化研究。具體成果如下:(1)、設計搭建火焰?zhèn)鬟f函數(shù)測量系統(tǒng)傳遞函數(shù)測量系統(tǒng)總體方案的設計,開發(fā)了基于LabVIEW的實驗數(shù)據(jù)處理軟件。為了克服聲場作用下燃燒系統(tǒng)固有頻率及LabVIEW波形測量模塊局限性造成的火焰?zhèn)鬟f函數(shù)數(shù)據(jù)處理失真的影響,進行了底層單邊傅里葉變換...
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 火焰化學發(fā)光類型及產(chǎn)生機理
1.2.1 火焰自發(fā)的電磁輻射類型
1.2.2 火焰化學發(fā)光產(chǎn)生機理
1.3 基于火焰化學發(fā)光特性的應用及研究現(xiàn)狀
1.3.1 火焰化學發(fā)光信號與燃燒參數(shù)
1.3.2 基于火焰化學發(fā)光的燃燒監(jiān)測
1.3.3 火焰化學發(fā)光圖像
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 火焰?zhèn)鬟f函數(shù)測量系統(tǒng)
2.1 火焰?zhèn)鬟f函數(shù)理論
2.2 火焰?zhèn)鬟f函數(shù)實驗系統(tǒng)組成
2.3 測量系統(tǒng)軟件開發(fā)
2.3.1 技術路線
2.3.2 火焰?zhèn)鬟f函數(shù)軟件處理的特殊性
2.3.3 軟件系統(tǒng)組成
2.4 數(shù)采軟件準確性驗證
2.5 本章小結
第3章 火焰化學發(fā)光動態(tài)連續(xù)采樣測量系統(tǒng)
3.1 基于卡塞格林光學原理的定點火焰化學發(fā)光采集裝置
3.1.1 卡塞格林光學原理
3.1.2 基于卡塞格林光學原理的定點采集裝置
3.2 火焰化學發(fā)光測量系統(tǒng)組成
3.3 測量方式及準確性分析
3.3.1 采樣模式介紹
3.3.2 動態(tài)連續(xù)采樣的實驗方法
3.3.3 誤差及準確性分析
3.4 窄縫實驗及其標定
3.4.1 半高全寬(FWHM)
3.4.2 窄縫標定實驗
3.4.3 標定結果討論
3.5 獲取火焰鋒面厚度
3.6 本章小結
第4章 火焰化學發(fā)光圖像采集系統(tǒng)及圖像斷層重建
4.1 火焰化學發(fā)光圖像采集系統(tǒng)
4.1.1 系統(tǒng)概述
4.1.2 ICCD相機
4.1.3 火焰化學發(fā)光圖像
4.2 ABEL斷層技術
4.2.1 Abel變換理論
4.2.2 Abel逆變換方法
4.3 ABEL逆變換的實現(xiàn)
4.3.1 MATLAB 中的操作流程
4.3.2 經(jīng)Abel逆變換后的圖像
4.3.3 斷層圖像準確性分析
4.4 火焰化學發(fā)光斷層圖像標定及準確性驗證
4.4.1 標定流程
4.4.2 結果討論及準確性驗證
4.5 本章小結
第5章 結論及展望
5.1 結論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
附錄
參考文獻
致謝
攻讀學位期間參加的科研項目和成果
本文編號:3787808
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 火焰化學發(fā)光類型及產(chǎn)生機理
1.2.1 火焰自發(fā)的電磁輻射類型
1.2.2 火焰化學發(fā)光產(chǎn)生機理
1.3 基于火焰化學發(fā)光特性的應用及研究現(xiàn)狀
1.3.1 火焰化學發(fā)光信號與燃燒參數(shù)
1.3.2 基于火焰化學發(fā)光的燃燒監(jiān)測
1.3.3 火焰化學發(fā)光圖像
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 火焰?zhèn)鬟f函數(shù)測量系統(tǒng)
2.1 火焰?zhèn)鬟f函數(shù)理論
2.2 火焰?zhèn)鬟f函數(shù)實驗系統(tǒng)組成
2.3 測量系統(tǒng)軟件開發(fā)
2.3.1 技術路線
2.3.2 火焰?zhèn)鬟f函數(shù)軟件處理的特殊性
2.3.3 軟件系統(tǒng)組成
2.4 數(shù)采軟件準確性驗證
2.5 本章小結
第3章 火焰化學發(fā)光動態(tài)連續(xù)采樣測量系統(tǒng)
3.1 基于卡塞格林光學原理的定點火焰化學發(fā)光采集裝置
3.1.1 卡塞格林光學原理
3.1.2 基于卡塞格林光學原理的定點采集裝置
3.2 火焰化學發(fā)光測量系統(tǒng)組成
3.3 測量方式及準確性分析
3.3.1 采樣模式介紹
3.3.2 動態(tài)連續(xù)采樣的實驗方法
3.3.3 誤差及準確性分析
3.4 窄縫實驗及其標定
3.4.1 半高全寬(FWHM)
3.4.2 窄縫標定實驗
3.4.3 標定結果討論
3.5 獲取火焰鋒面厚度
3.6 本章小結
第4章 火焰化學發(fā)光圖像采集系統(tǒng)及圖像斷層重建
4.1 火焰化學發(fā)光圖像采集系統(tǒng)
4.1.1 系統(tǒng)概述
4.1.2 ICCD相機
4.1.3 火焰化學發(fā)光圖像
4.2 ABEL斷層技術
4.2.1 Abel變換理論
4.2.2 Abel逆變換方法
4.3 ABEL逆變換的實現(xiàn)
4.3.1 MATLAB 中的操作流程
4.3.2 經(jīng)Abel逆變換后的圖像
4.3.3 斷層圖像準確性分析
4.4 火焰化學發(fā)光斷層圖像標定及準確性驗證
4.4.1 標定流程
4.4.2 結果討論及準確性驗證
4.5 本章小結
第5章 結論及展望
5.1 結論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
附錄
參考文獻
致謝
攻讀學位期間參加的科研項目和成果
本文編號:3787808
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