激光诊断论文-王俊懿,葛宏达,赵晓敏,徐维,周一卉

激光诊断论文-王俊懿,葛宏达,赵晓敏,徐维,周一卉

导读:本文包含了激光诊断论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:预混旋流燃烧,外回流区回火,Stereo-PIV,OH*-Chemiluminescence

激光诊断论文文献综述

王俊懿,葛宏达,赵晓敏,徐维,周一卉[1](2019)在《当量比对旋流燃烧室火焰形态与流场影响的激光诊断》一文中研究指出针对贫燃预混旋流燃烧的不稳定性问题,利用叁维粒子图像测速技术(Stereo-Particle Image Velocimetry,Stereo-PIV)和OH*火焰自发光系统(OH*-Chemiluminescence)对旋流燃烧室头部的平面叁维流场和火焰形态进行了联合测量诊断,分析了当量比、旋流数对燃烧室外回流区回火及对应流场的影响规律。研究发现:燃烧热释放显着提升了流场内时均速度和脉动速度的均方根(RMS);在热态情况下,中心回流区膨胀对剪切层和外回流区存在明显的挤压效应;特别是在当量比0.63~0.66附近的不稳定区间内,火焰宏观形态与稳定结构发生瞬变,火焰开始向燃烧室上游的外回流区回火,其变化机理为外回流区回流的流体卷吸火焰锋面,导致火焰脱离剪切层,随着流体的回流而传播到上游。(本文来源于《实验流体力学》期刊2019年04期)

黄云龙[2](2019)在《激光诊断技术下离心泵流场及压力脉动特性研究》一文中研究指出离心泵内部工质的流动状态及压力脉动会直接影响其运行的可靠性、安全性以及水力性能,通过研究泵内压力脉动以及流场的流动特性,深度揭示工质的流动规律,可为离心泵的设计、改进以及减振降噪提供指导,具有极其重要的工程意义。由于离心泵结构及内部工质流动的复杂性,目前对其内部流动规律的认识仍然存在较大的局限性,为进一步揭示离心泵内部流动规律,需展开流场及压力脉动的精细化研究。本课题以一台透明单级蜗壳式离心泵为研究对象,主要开展了以下研究工作:(1)针对传统离心泵内部流场测量的不足,本课题采用大功率连续激光器搭配高速摄像机,同时合理布置压力脉动测点,设计构建了可视化的流场-压力脉动实验测量系统及光路系统,实现了离心泵内部流场信息精细化程度毫米级及不确定度2%以内测量要求,极大提高了流场信息捕获的时间分辨率与准确性;(2)基于时间序列的PIV流场测量技术,开展了离心泵内部流场在时间序列上的精细化测量,极大降低了流场信息在时间序列上的丢失,提高了流场测量的精细化程度。在此基础上,对离心泵内部流场特性(流场分布、湍流强度、雷诺应力以及流场结构的演变过程)展开了深入研究,涡径分析法研究表明,流场内涡旋结构尺寸与流量大小成负相关;(3)通过对高转速工况下离心泵内部流场特性的数值模拟研究,弥补了实验测量在硬件条件上的不足。同时开展定常与非定常流场的数值仿真,对离心泵内部流场分布、流场结构演变、动静干涉进行了深入研究,揭示了泵内流场特性以及流动结构的演变规律。研究表明,叶轮流道内部涡旋结构的产生-脱落具有周期性,且随着流量降低,周期性会变长;(4)采用微型高频压力脉动传感器对离心泵内部流场的周向及轴向压力脉动进行了实验测量,深入研究了离心泵内压力脉动的频谱组成。研究表明叶频为周向压力脉动主频且主要贡献来自叶轮出口处紊乱流动产生的非均匀流场结构。初步分析流场与脉动之间的联系,研究表明离心泵压力脉动与内部流场分布特性密切相关,流动工质的湍流强度、流场结构的产生及发展为流致噪声的主要来源。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-01-08)

胡志云,张振荣,王晟,陶波,叶景峰[3](2018)在《用于湍流燃烧温度测量的激光诊断技术》一文中研究指出在湍流燃烧模型及CFD仿真软件的实验验证以及实际燃烧装置性能改进中,准确的温度测量以及温度梯度分布测量十分重要.Rayleigh散射、过滤Rayleigh散射和双线平面激光诱导荧光等基于激光的测温技术已在湍流燃烧实验研究中广泛应用,但每种测温技术都不能满足所有的测量环境.因此,须根据具体的探测对象和测量需求,对测温方法和实验方案进行合理选择.文章主要对这3种测温技术的工作原理、适用条件、研究现状和实际应用中需注意的问题进行综述.(本文来源于《气体物理》期刊2018年01期)

米争鹏[4](2018)在《基于激光诊断技术的棒束内温度分布特性研究》一文中研究指出燃料组件的热工水力特性对核反应堆安全运行起着重要作用。压水堆燃料组件内定位格架能增强子通道内流动交混,提高换热特性。因此本文采用激光诱导荧光(LIF)技术对棒束通道内流体的温度分布特性进行了实验研究,并开展了相应的理论分析,以期优化定位格架的设计,提高反应堆的安全性与经济性。为了满足可视化实验要求,设计搭建了棒束通道内温度场测量实验系统,棒束通道基于真实的燃料组件尺寸来设计加工,其中为了满足折射率匹配要求,加热棒选取不锈钢棒,非加热棒选取FEP材料。实验中激光器、高速摄影仪均通过叁维升降台来实现精确定位,保证激光平面的构建及实验图像的采集。由于实验图像在视角、尺寸大小上均存在偏差,因此需要进行图像后处理。通过选取特征值,完成图像的空间变换,实现原始图像的空间匹配,提出了点对点的标定方法,对定位格架下游不同截面和高度处温度场进行重构。采用光谱仪获得了两种染色剂(罗丹明B和Fl27)的光谱特性,分析了其稳定性和温度敏感性,获得了两种染色剂荧光强度随温度变化规律及平均温度敏感性,并确立了实验中所需的染色剂浓度,为保证足够的激发光强和防止光漂白,激光功率密度范围确定为6800 W/m~2到8300 W/m~2之间。采用LIF技术对不同加热形式、截面及高度处温度分布特性进行了研究,重构出定常流动和流量波动下温度分布云图,并提取了棒束不同位置处温度数据。结果表明:棒束通道内的温度云图能够直观展示温度分布趋势,交混作用使得靠近格架处的温度分布更均匀,而远离格架处,靠近加热棒的通道处温度明显高于其他位置。对比定常流动和脉动流下温度分布趋势发现,在子通道内温度比棒束间隙处更低。受流量波动的影响,脉动流下温度分布呈现周期性变化。采用轴向温差变化、温度分布不均匀性定量评价了棒束通道交混特性,分析了定位格架搅混作用、流量波动和加热对温度波动的影响,同时采用冷热交混的形式直观的展示了棒束通道内交混特性。综上表明,激光诱导荧光技术可实现对棒束通道内流体温度分布的全场测量,基于该技术能够对棒束通道温度分布进行定性分析及对交混作用的定量评价,有助于对数值计算结果提供验证,优化和改进定位格架的设计。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-01-08)

周雅君[5](2017)在《气体碳氢燃料在常压及压力条件下的燃烧特性激光诊断研究》一文中研究指出在化石能源气化利用过程中,由于其来源的多元化、成分的不确定性以及气化工艺本身的不同,使其产物组分存在着很大的差异。通常来说,气化气的主要成分有CH_4、C_2H_6、H_2、CO等可燃组分,以及N_2和CO_2等惰性气体。可燃组分的燃烧特性差异和比例波动,以及惰性气体导致的低热值特性,要求燃烧设备有广泛的适应性,给清洁利用过程造成了很大的挑战。需要以碳氢燃料的基础燃烧特性为出发点,取代传统的粗放的经验模式,科学地指导燃烧技术的发展和燃烧设备的设计。本文从燃气轮机等工业设备高温高压高雷诺数的工程实际情况出发,自主研制了压力燃烧试验平台,并采用先进的激光诊断技术结合多种燃烧器,探讨了碳氢燃料最基本也最受关心的几个基础燃烧特性。首先,基于压力燃烧试验平台,通过平面激光诱导荧光技术(PLIF)对1-7atm压力环境下层流火焰的CH自由基进行了可视化研究,系统性地研究了压力、当量比、混合气组分及供气速度对CH自由基生成及分布、本生火焰形态的影响。并以CH薄层作为火焰锋面,用旋转曲面法测量了压力环境下各工况的层流火焰速度。实验结果表明,以大约5倍于层流火焰速度的供速进行本生火焰测量,获得的速度值最为准确。实验以此标准测量了 CH_4-air火焰不同当量比不同压力下的层流火焰速度,并总结获得了经验公式。根据公式计算获得的层流火焰速度与球形火焰法的结果十分相近,偏差仅为3.6%。H_2的加入对CH_4-air层流火焰速度的提升是非匀速的。低比例下,每百分之一的H_2对层流火焰速度的提升是较为均匀的;根据实验数据总结出了不同压力环境下较低H_2比例CH_4-H_2混合气层流火焰速度的经验公式(H_2比例大于35%后公式不再适用)。C_2H_6引起的层流火焰速度提升要比等体积比的H_2更大,且受到压力的影响较小,即在较高压力下H_2的提升作用不太明显时,C_2H_6依旧作用明显。针对工业燃烧过程中高温环境下最为关注也最难达成的NO_x降排问题,本文采用激光诱导饱和荧光技术(LSF)对燃烧后区域的NO浓度进行了定量测量,并选取了目前学界较为认可的几个动力学机理(带NO_x子机理)进行验证。实验基于CH_4-air火焰和典型的煤制合成气火焰,系统性地研究了 CH_4含量、H_2-CO比例、稀释气比例、当量比等因素对尾气中NO含量的影响。CH_4对NO生成有突出的促进作用,CH_4-air火焰随当量比变化过程中NO摩尔分数出现两个峰值,分别是在当量比φ=1.0附近的热力NO_x峰值和在φ=1.3附近的快速NO_x峰值;CO/H_2合成气火焰只有一个峰值。不同的峰值表现,是因为热力型NO_x、快速型NO_x及NNH、N_20等其他路径的不同权重造成的。以摩尔量为基准,H_2比CO导致的NO产率要低;但以单位质量燃料的NO产量为基准,H_2则更高。N_2和CO_2稀释的工况均会导致NO生成量的减少,且等体积分数CO_2稀释对NO降排的作用更为明显。模拟机理在富燃侧表现较差,对快速型NO_x路径的预测误差较大,同时对多组分气体中的NO预测表现较差,需要更多的实验数据为其提供修改方向。最后,采用平面激光诱导荧光技术(PLIF)对工业燃烧中更常见的湍流燃烧状态进行可视化研究,分析了湍流燃烧中的CH和OH基团的分布,探讨了火焰从层流过渡到弱湍流过程中火焰峰面的变化。发现了过渡过程中CH信号的展宽现象,印证了小涡刺穿-展宽-大涡刺穿-再展宽,直至展宽到积分尺度l0的过程。并发现了湍流火焰锋面拉伸率与CH分布的关系,提出了用CH-PLIF信号进行拉伸率二维表征的设想。实验还基于典型的煤制合成气,讨论了组分变化对火焰结构的影响。H_2的加入使得OH自由基向上游聚集,下游信号减弱,即H_2含量的增加争夺了 O原子,提高了混合气燃烧速度。最后一节,从腔体热负荷和荧光信号强度的角度,讨论了今后高压下湍流实验的可行性。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-12-01)

吴丽波,郑军妹[6](2017)在《燃气灶具火焰结构激光诊断和分析》一文中研究指出火焰结构可以给出局部的化学反应信息和局部熄火信息,同时也给出了火焰宏观信息,比如火焰长度、火焰与锅底接触后的相互作用,以及火焰在锅底的分布,这些信息直接决定了灶具的效率和烟气生成。直接照相、纹影技术、化学发光技术都只能获得火焰投影信息,不能精确反映反应区信息,PLIF可以获得一个截面的信息。利用OH表征反应区,OH-PLIF可以获得反应区的结构信息,从而表征流场组织对燃烧反应区的影响。(本文来源于《2017年中国家用电器技术大会论文集》期刊2017-11-01)

翁武斌[7](2017)在《激光诊断技术在煤及其气化气燃烧特性研究中的应用》一文中研究指出在煤及生物质燃料的利用过程中,为了实现高效低污染,对燃料的分级转化利用成了 一个重要手段。其中,煤及生物质的气化利用是分级转化利用的重要环节之一。通过气化过程产生的煤气,可以直接用于燃气轮机进行高效低污染燃烧发电,还可以用作众多化工生产的原材料。但是在分级转化的气化工艺中,会出现来源不同的煤及生物质原料。这些燃料的特性差异,加上气化工艺本身的不同,气化煤气的组份存在着较大的不确定性。煤气的主要组份包括氢气,一氧化碳,甲烷,氮气和二氧化碳等。其中作为重要的可燃组份,氢气的燃烧特性和通常使用的天然气有着很大的区别。加上大量的不可燃组份,比如氮气和二氧化碳,造成燃料热值较低,这都会给煤气的高效低污染燃烧利用造成很大的挑战。所以了解含有不同组份的煤气的燃烧特性,开发合理的稳定燃烧手段成了重要的研究课题。另外,在不少煤和生物质的气化燃烧过程中,会释放出大量的碱金属元素,这不仅仅会造成炉膛的结渣腐蚀,还会极大地影响煤气的品质。含碱金属的煤气,往往会造成燃气轮机叶片的腐蚀。所以,对于气化燃烧过程中,碱金属的释放规律的研究,以及探索实用的碱金属监测手段成为重要的研究内容。本文主要通过不同先进激光诊断技术对以上课题中的关键问题展开了相应的研究。本文首先是对含有不同组份的煤气的层流火焰速度进行了精确的测量。层流火焰速度是燃料燃烧反应的重要特性之一,可广泛用于燃烧机理的验证和发展。本文使用的层流火焰速度测量方法包括热流量炉法和基于激光诱导OH荧光(OH-PLIF)技术的本生灯法。通过不同比例的氢气和一氧化碳来模拟实际煤气的可燃组份,通过不同比例的氮气和二氧化碳来模拟实际煤气中稀释气体的比例。氢气在可燃组份中的比例从5%变化到75%,稀释气体比例从0%变化到50%。这些组份比例的大范围变化基本涵盖了不同类型的煤气。通过实验结果可以看出,煤气的层流火焰速度随当量比的变化趋势和甲烷等碳氢燃料有着很大的不同。煤气层流火焰速度峰值往往位于比较燃料富燃的区域,而不是通常的当量比1的附近。氢气量的增加可以极大地提高层流火焰速度,稀释度的增加可以明显减小层流火焰速度。通过对煤气燃烧机理的模拟分析发现,这些燃烧特性很大程度上都是受到燃烧过程中生成的H自由基的控制。本文总结了不同煤气的层流火焰速度和其燃烧反应区的H自由基浓度峰值之间的线性变化关系。通过总结实验获得的大量层流火焰速度,还总结出了用于估算不同煤气层流火焰速度的经验公式。另外,本文还通过OH-PLIF技术研究了不同煤气在较低湍流状态下,即皱褶区的火焰的燃烧特性。通过含有中心射流孔的平面火焰炉,生成了不同煤气在不同出口雷诺数下的预混射流火焰。这些火焰主要是在预混湍流火焰的起皱火焰区域和皱褶火焰区域。火焰的OH-PLIF瞬态图展示了不同工况下火焰的前锋面结构。本文分析计算了不同煤气在不同出口雷诺数下的湍流火焰速度。和对应的层流火焰速度相比较,湍流火焰速度随氢气比例以及稀释度的变化具有非常类似的趋势。较高的氢气比例造成较高的湍流火焰速度,较高的OH浓度以及较小的火焰尺寸。稀释度具有相反的效果。出口雷诺数的增加同样可以增加湍流火焰速度和OH浓度。通过对实验获得的湍流火焰速度和对应煤气的层流火焰速度的比值的分析发现,对于起皱区和皱褶区的火焰,湍流度对湍流燃烧的影响规律不因煤气组分的不同而变化。另外,还通过OH-PLIF技术和甲醛-PLIF技术研究了氮气稀释和二氧化碳稀释对低湍流度湍流火焰的影响。同样,稀释度的增加,极大地降低了 OH和甲醛的浓度,延迟了火焰的燃烧。对于相同湍流度下的火焰,稀释对火焰锋面局部结构的影响并不明显,但是会增加整体皱褶率。比较二氧化碳稀释气体和氮气稀释气体,区别比较大的是燃烧区的OH浓度。而对于未燃区的甲醛浓度,受不同稀释气体的影响较小。进一步,为了探讨先进的稳定燃烧手段,本文主要针对等离子体强化燃烧手段,研究了等离子体中的重要组分,即臭氧的强化燃烧特性。研究了臭氧强化燃烧的机理。本文通过甲醛-PLIF技术对臭氧强化甲烷/空气预混燃烧过程中甲醛生成的影响进行了研究。研究发现,臭氧的加入可以极大地促进火焰中甲醛的生成。在加入4500ppm的臭氧,对于当量比为1.4的甲烷空气预混火焰,反应区甲醛的浓度提高了 50%以上。实验获得了在不同当量比下甲醛的增加率。通过实验数据和机理模拟结果的对照,验证了包含臭氧反应子机理的燃烧反应机理的可靠性。臭氧的加入,不仅仅增加了甲醛的浓度,而且明显提前了甲醛的生成时间。通过对甲醛的研究,可以看出,臭氧对于燃烧的促进作用主要发生在燃烧的预热区。最后,通过可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术实现了对煤及生物质气化燃烧过程中钾原子浓度的定量测量,用于了解煤和生物质气化过程中碱金属的释放规律。比较不同的固体燃料,发现燃料本身的特性对碱金属的释放特性具有很大的影响。煤炭里面较多的固定碳使得其钾的释放主要发生在焦炭燃烧阶段。生物质较多的挥发份以及大量的水溶性碱金属,使其钾的释放主要发生在挥发份燃烧阶段。另外还比较了燃料在燃烧和气化过程中钾的不同释放特性。气化过程削弱了挥发分和焦炭的消耗反应,使得整个钾释放过程有所变弱。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-03-01)

赵婷杰[8](2017)在《基于激光诊断技术下降段硼浓度分布特性研究》一文中研究指出本文基于激光诱导荧光法和FLUENT数值模拟对下降段硼浓度扩散及分布进行了研究和理论分析。通过预测实验参数范围分析了浓度扩散方程及佩克莱数,可知流动特性引起的硼浓度的宏观扩散占主导地位,分子扩散忽略不计,因而可选取激光染色剂罗丹明B溶液模拟硼溶液的扩散过程。设计加工了可视化压力容器实验本体,设计搭建用于浓度场测量的流动回路及光系统,完成整个系统的调试。注射流体中混有罗丹明B,模拟硼注入压力容器环形下降段的扩散过程。通过LIF实验完成均匀混合染色剂浓度为0.009375mg/L、0.0125 mg/L、0.015625mg/L、0.01875 mg/L的标定实验,采用比值标定法及点对点标定法对获得的荧光图像进行处理,实现浓度场的实时监控,比较这两标定方法的可视化效果及误差范围,可知点对点标定法可更好的消除激光光路损失、相界面折射反射等造成的误差。采用LIF技术完成水平观测截面高度为注射口上方5cm、注射口位置、注射口下方5cm注射流量为0.5498m~3/h,0.7883m~3/h及1.1056 m~3/h工况的硼浓度扩散及分布特性实验。混有染色剂的流体注入下降段,大部分注射流会继续沿水平方向流动,浓度沿周向扩散。相同观测截面,注射流量越大,浓度分布区间越大,浓度混合程度越好;相同流速下,相比于不同水平截面,注射口上方浓度混合程度较差,注射口位置混合程度次之,注射口下方浓度混合程度较好,其原因为质量力在不同截面处对流动特性的影响不同,导致竖直方向的扩散效果不同。以压力容器实验本体为模型建立物理模型,将实验中采用的流量工况作为边界条件,采用组分输运模型,对容器内硼溶液的混合行为以及分布特性进行仿真模拟,获取不同时刻下降段硼溶液的浓度分布情况。数值模拟结果表明,硼浓度的扩散过程及分布特性与实验结果符合较好,浓度分布趋势相近,浓度分布区间相差不大,取样点定量分析还发现数值模拟和实验结果相对浓度分布相差不大。因而建立的数学模拟模型与实验结果符合较好,可在很大程度上反映下降段硼浓度的分布特性。综合上述分析表明,激光诱导荧光技术能够较好的适用于压力容器下降段硼浓度的全场测量,基于该方法能够对硼浓度混合扩散特性进行定性分析及定量评价,与数值模拟结果符合较好,能够为数值计算提供全场的数据验证。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-01-06)

胡志云,叶景峰,刘晶儒,张振荣,陶波[9](2016)在《燃烧激光诊断技术研究进展》一文中研究指出燃烧科学研究需要借助先进的诊断方法和技术测量燃烧流场参数,用于发现燃烧流动新现象并揭示燃烧流动规律。燃烧流场激光诊断技术具有非接触、高时空分辨、测量信息丰富、可视化测量等优势,在国际上已发展成为燃烧研究的主要诊断工具。本报告介绍激光诊断技术的发展及其在燃烧研究中的应用现状,包括燃烧基础研究实验测量和发动机试验激光诊断的研究进展,并探讨今后的发展趋势。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十六分会:燃烧化学》期刊2016-07-01)

王述浩[10](2016)在《基于水溶性前驱物的火焰合成与生长路径激光诊断》一文中研究指出火焰气溶胶合成是高效制备纳米材料的典型方法,涉及多相复杂系统反应过程。本文搭建基于水溶性前驱物的火焰气溶胶平台和激光诊断平台,以系列钨基纳米氧化物为合成目标产物,探讨了水溶性前驱物火焰气溶胶合成路径的关键控制因素,并使用激光诊断方法对合成路径予以确认。论文的主要内容和研究结果如下:(1)基于同轴扩散火焰和超声雾化装置,建立基于水溶性前驱物的火焰气溶胶合成平台。通过CFD的模拟,计算优化了温度、停留时间等关键参数,使用PDPA修正的Lang公式测算液滴尺寸。对多元金属酸铵盐和硝酸盐等水溶性前驱物进行了热分析以研究分解过程。为了在线检测颗粒生成过程,将光谱仪和ICCD组合,搭建激光诊断平台。(2)采用高温火焰合成了系列氧化钨粉体,研究了前驱物浓度、进料速率、火焰温度和冷却速率等因素对产物形貌、晶型和结晶度的影响,综合前驱物热分解特性,推导液滴在火焰合成中的历程,揭示了扩散速率对高温气相合成中颗粒生长的影响。合成多种氧化物单体及复合材料,证实基于水溶性前驱物的火焰气溶胶平台可靠性。(3)设计不同火焰温度,合成不同形貌的氧化物单体及复合材料,将颗粒的演变过程处理为有限时间升华动力学问题,揭示火焰温度和物质的热物性(饱和蒸气压)的竞争关系对路径选择和产物粒径分布的决定作用。通过密相辅助低通量LIBS方法,认定液滴分别经历“液滴-颗粒”低温路径和“液滴-蒸气-粉体”高温路径。(4)采用火焰气溶胶法直接沉积氧化钨薄膜。通过调整沉积高度,改变液滴到达基板状态,实现不同形态薄膜的快速制备。基于火焰沉积不同阶段的低通量LIBS信号显着不同,设计和预测薄膜结构,揭示了薄膜沉积过程中物质状态于薄膜生长机制。(本文来源于《中国科学院研究生院(过程工程研究所)》期刊2016-05-01)

激光诊断论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

离心泵内部工质的流动状态及压力脉动会直接影响其运行的可靠性、安全性以及水力性能,通过研究泵内压力脉动以及流场的流动特性,深度揭示工质的流动规律,可为离心泵的设计、改进以及减振降噪提供指导,具有极其重要的工程意义。由于离心泵结构及内部工质流动的复杂性,目前对其内部流动规律的认识仍然存在较大的局限性,为进一步揭示离心泵内部流动规律,需展开流场及压力脉动的精细化研究。本课题以一台透明单级蜗壳式离心泵为研究对象,主要开展了以下研究工作:(1)针对传统离心泵内部流场测量的不足,本课题采用大功率连续激光器搭配高速摄像机,同时合理布置压力脉动测点,设计构建了可视化的流场-压力脉动实验测量系统及光路系统,实现了离心泵内部流场信息精细化程度毫米级及不确定度2%以内测量要求,极大提高了流场信息捕获的时间分辨率与准确性;(2)基于时间序列的PIV流场测量技术,开展了离心泵内部流场在时间序列上的精细化测量,极大降低了流场信息在时间序列上的丢失,提高了流场测量的精细化程度。在此基础上,对离心泵内部流场特性(流场分布、湍流强度、雷诺应力以及流场结构的演变过程)展开了深入研究,涡径分析法研究表明,流场内涡旋结构尺寸与流量大小成负相关;(3)通过对高转速工况下离心泵内部流场特性的数值模拟研究,弥补了实验测量在硬件条件上的不足。同时开展定常与非定常流场的数值仿真,对离心泵内部流场分布、流场结构演变、动静干涉进行了深入研究,揭示了泵内流场特性以及流动结构的演变规律。研究表明,叶轮流道内部涡旋结构的产生-脱落具有周期性,且随着流量降低,周期性会变长;(4)采用微型高频压力脉动传感器对离心泵内部流场的周向及轴向压力脉动进行了实验测量,深入研究了离心泵内压力脉动的频谱组成。研究表明叶频为周向压力脉动主频且主要贡献来自叶轮出口处紊乱流动产生的非均匀流场结构。初步分析流场与脉动之间的联系,研究表明离心泵压力脉动与内部流场分布特性密切相关,流动工质的湍流强度、流场结构的产生及发展为流致噪声的主要来源。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

激光诊断论文参考文献

[1].王俊懿,葛宏达,赵晓敏,徐维,周一卉.当量比对旋流燃烧室火焰形态与流场影响的激光诊断[J].实验流体力学.2019

[2].黄云龙.激光诊断技术下离心泵流场及压力脉动特性研究[D].哈尔滨工程大学.2019

[3].胡志云,张振荣,王晟,陶波,叶景峰.用于湍流燃烧温度测量的激光诊断技术[J].气体物理.2018

[4].米争鹏.基于激光诊断技术的棒束内温度分布特性研究[D].哈尔滨工程大学.2018

[5].周雅君.气体碳氢燃料在常压及压力条件下的燃烧特性激光诊断研究[D].浙江大学.2017

[6].吴丽波,郑军妹.燃气灶具火焰结构激光诊断和分析[C].2017年中国家用电器技术大会论文集.2017

[7].翁武斌.激光诊断技术在煤及其气化气燃烧特性研究中的应用[D].浙江大学.2017

[8].赵婷杰.基于激光诊断技术下降段硼浓度分布特性研究[D].哈尔滨工程大学.2017

[9].胡志云,叶景峰,刘晶儒,张振荣,陶波.燃烧激光诊断技术研究进展[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十六分会:燃烧化学.2016

[10].王述浩.基于水溶性前驱物的火焰合成与生长路径激光诊断[D].中国科学院研究生院(过程工程研究所).2016

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激光诊断论文-王俊懿,葛宏达,赵晓敏,徐维,周一卉
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