《燃烧诊断学》

目 录1

绪论1

§0-1火箭发动机燃烧气体的一般性质和测量要求1

§0-2燃烧诊断的内容和方法1

第一章燃烧流场的速度诊断3

§1-1概述3

§1-2有关测速的预备知识7

一、 多普勒效应及多普勒频移7

二、 光的混频检测7

三、 光的散射8

§1-3激光多普勒测速的基本原理9

一、 测速的基本关系式10

二、 等效条纹模型14

三、 采样区体积15

四、 散射粒子的跟随性17

五、 测速方向正反的判别18

六、 多普勒信号的质量19

§1-4激光多普勒测速仪的主要组成部件24

一、 光机系统25

二、 信号处理系统32

三、 数据处理系统36

四、 粒子发生器37

五、 二维和三维测速系统39

一、 激光双焦点测速原理41

§1-5激光双焦点测速41

二、 激光双焦点测速的信号处理装置43

三、 激光双焦点测速与激光多普勒测速的比较44

§1-6激光法布里－珀罗干涉仪测速44

§1-7激光测速仪在燃烧测量中的应用48

一、 燃烧流场的特点和测量中要注意的问题48

二、 激光测速仪用于固体推进剂燃烧流场诊断举例49

思考题53

主要参考资料53

第二章燃烧流场的温度诊断55

§2-1概述55

一、 谱线隐现法测温56

§2-2发射-吸收光谱测温56

二、 发射－吸收法测温57

§2-3 有关喇曼散射的基本知识62

一、 何谓喇曼散射62

二、 喇曼散射中的能量交换63

三、 喇曼散射光谱的形式64

四、 喇曼光谱的发展65

§2-4喇曼散射光谱测温67

一、 纯转动喇曼散射光谱测温68

二、 振动－转动喇曼散射光谱测温69

三、 相干反斯托克斯喇曼散射（CARS）光谱测温77

§2-5微波衰减测温原理85

思考题87

主要参考资料88

§3-1燃烧流场的密度诊断89

一、 流场密度非接触测量的原理和方法89

第三章燃烧流场的密度和燃气成分及其浓度诊断89

二、 阴影法90

三、 纹影法91

四、 干涉法95

§3-2燃烧产物的成分及其浓度诊断102

一、 受激荧光光谱（LEF或LIF）检测103

二、 CARS检测106

思考题107

主要参考资料108

§4-2颗粒尺寸分析的方法109

第四章燃烧产物中颗粒尺寸和尺寸分布诊断109

§4-1燃气流场中颗粒尺寸分析的重要性109

§4-3显微测量技术用于粒度分析111

一、 光学显微镜111

二、 扫描电子显微镜112

三、 透射电子显微镜114

四、 利用显微技术进行粒度分析举例115

§4-4激光测速仪用于粒度分析116

§4-5激光透射仪用于粒度分析117

一、 流场中悬浮粒子的挡光理论117

二、 透射仪用于粒度测量的工作原理118

§4-6激光散射强度比较技术用于粒度分析118

§4-7激光夫琅和费衍射粒度分析仪用于粒度分析119

§4-8激光衍射散射光技术用于固体火箭发动机凝相颗粒的尺寸分析120

§4-9喷管排气羽焰中颗粒性质的分析123

一、 在排气羽焰中可检测出的最小颗粒尺寸123

二、 在排气羽焰中颗粒数量密度的空间分布125

§4-10用于颗粒参数诊断的仪器综述128

思考题128

主要参考资料129

第五章燃烧流场参数的其他诊断技术130

§5-1 高速摄影在固体推进剂燃烧研究中的应用130

一、 高速摄影用于燃烧研究的基本方法130

二、 高速摄影技术所用的基本设备131

三、 高速摄影在固体推进剂燃烧研究中的应用举例135

§5-2全息技术在固体推进剂燃烧研究中的应用137

一、 全息摄影的基本原理和特点138

二、 全息摄影在固体推进剂燃烧研究中的应用139

§5-3 X射线光谱术在固体推进剂燃烧研究中的应用146

一、 基本原理147

二、 利用颗粒的瞬时荧光测定颗粒中各元素原子的总数以及颗粒的150

直径和速度150

三、 颗粒相态和温度诊断的可能性151

§5-4激波管技术在固体推进剂燃烧研究中的应用155

一、 激波管的基础知识155

二、 激波管在固体推进剂燃烧研究中的应用举例158

思考题162

主要参考资料163