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