《柴油機(jī)噴霧燃燒光學(xué)診斷技術(shù)及應(yīng)用》按照柴油機(jī)噴霧燃燒測試技術(shù)的發(fā)展過程，以不同階段重要的測試參數(shù)為目標(biāo)，分章節(jié)對各種光學(xué)測試技術(shù)進(jìn)行了介紹。書中綜合了傳統(tǒng)經(jīng)典光學(xué)診斷技術(shù)，以及*新發(fā)展的一些新測試技術(shù)，分別從原理、光路布置、圖像處理和不確定性等方面進(jìn)行了詳細(xì)討論。然后，對光學(xué)技術(shù)在靜態(tài)環(huán)境和非靜態(tài)環(huán)境下噴霧燃燒的應(yīng)用進(jìn)行了研究，特別是對燃燒工況下的噴霧動力學(xué)和碳煙光學(xué)診斷測試的研究進(jìn)行了詳盡的闡述。
【適讀人群】
《柴油機(jī)噴霧燃燒光學(xué)診斷技術(shù)及應(yīng)用》適合內(nèi)燃機(jī)專業(yè)研究生系統(tǒng)學(xué)習(xí)，也適合柴油機(jī)行業(yè)研究人員及內(nèi)燃機(jī)專業(yè)教師參考閱讀。
【圖書特色】
1. 匯集當(dāng)前國內(nèi)外柴油機(jī)噴霧燃燒光學(xué)測試技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)
2. 系統(tǒng)介紹實現(xiàn)柴油機(jī)噴霧燃燒及碳煙產(chǎn)生可視化的技術(shù)
3. 旨在為柴油機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生和科研人員在實際工作過程中提供參考
柴油機(jī)以其強(qiáng)勁的動力性將在相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，在商用車、工程機(jī)械、船舶等領(lǐng)域保持主要的動力地位。特別是隨著生物柴油等可再生燃料在柴油機(jī)上的應(yīng)用，以及各種新型燃燒模式的大力推進(jìn)，為柴油機(jī)的發(fā)展創(chuàng)造了新的活力。為了應(yīng)對能源危機(jī)、滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)和降低溫室氣體排放，我們必須為生產(chǎn)高效、超低排放的柴油機(jī)不斷努力。
應(yīng)用先進(jìn)光學(xué)診斷技術(shù)測量柴油機(jī)在噴霧燃燒過程中的各種參數(shù)，加深對柴油機(jī)燃燒排放過程的理解，解決發(fā)動機(jī)燃燒過程的基礎(chǔ)問題，可以為提高柴油機(jī)的燃燒效率、降低排放、實現(xiàn)可再生燃料和新型燃燒模式的應(yīng)用等，提供理論指導(dǎo)和解決策略。國際上，歐美發(fā)達(dá)國家很早就開始了內(nèi)燃機(jī)噴霧燃燒光學(xué)診斷方面的研究，在發(fā)展燃燒理論、開發(fā)計算模型，以及推動新型內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)等方面發(fā)揮了巨大的作用。我國相關(guān)高校、研究院所和企業(yè)在內(nèi)燃機(jī)燃燒光學(xué)診斷方面的研究起步較晚，但近些年來獲得逐步重視，得到了快速發(fā)展。
本書從柴油機(jī)噴霧燃燒發(fā)展過程的角度，結(jié)合作者在相關(guān)領(lǐng)域多年的科研經(jīng)驗，以及國際上的研究和應(yīng)用成果，分階段介紹了經(jīng)典光學(xué)診斷技術(shù)和一些近些年發(fā)展的新技術(shù)，并對作者在相關(guān)領(lǐng)域近些年的應(yīng)用成果進(jìn)行了詳細(xì)介紹，旨在為柴油機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生和科研人員在實際工作過程中提供一些參考。
全書共分為8章。第1章為緒論部分，對本書內(nèi)容背景、意義等做了簡要說明。第2章闡述了直噴式柴油機(jī)噴霧燃燒過程中涉及的物理化學(xué)過程，旨在為后續(xù)診斷技術(shù)測試目標(biāo)提供基礎(chǔ)認(rèn)識。第3章對光學(xué)診斷技術(shù)的特點、分類和光學(xué)設(shè)備等進(jìn)行了初步介紹。第4章到第7章，圍繞柴油機(jī)噴霧燃燒過程的幾個階段，對非燃燒工況和燃燒工況下應(yīng)用的各種光學(xué)診斷技術(shù)的原理、光路布置、優(yōu)缺點等展開了全面介紹。第8章以作者近年的科研成果為基礎(chǔ)，對光學(xué)診斷技術(shù)在燃燒工況下的噴霧動力學(xué)和火焰中碳煙測試方面的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)總結(jié)。
本書在編寫過程中得到了江蘇大學(xué)司占博博士、楊康博士，瓦倫西亞理工大學(xué)博士研究生曹嘉偉，江蘇大學(xué)碩士研究生孫中成和米永剛的支持和幫助，在此表示致謝。此外，瓦倫西亞理工大學(xué)José VicentePastor教授、José MariaGarcía-Oliver教授和Carlos Micó博士在本書撰寫中也提供了指導(dǎo)和寶貴意見，作者一并表示感謝。限于作者水平，書中難免存在疏漏和不足之處，敬請讀者批評指正。
前言
第1章緒論
第2章直噴式柴油機(jī)噴霧燃燒過程
2.1引言
2.2柴油機(jī)噴霧燃燒過程簡介
2.3靜態(tài)環(huán)境下柴油機(jī)噴霧燃燒過程
2.3.1霧化過程
2.3.2油氣混合和蒸發(fā)過程
2.3.3著火過程
2.3.4混合控制燃燒過程
2.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章光學(xué)診斷技術(shù)基礎(chǔ)
3.1引言
3.2光學(xué)診斷技術(shù)的特點
3.2.1非接觸性
3.2.2時間分辨率
3.2.3空間分辨率
3.3光學(xué)診斷技術(shù)的分類
3.3.1基于火焰自然發(fā)光的技術(shù)
3.3.2應(yīng)用傳統(tǒng)外部光源的技術(shù)
3.3.3基于激光的技術(shù)
3.4激光簡介
3.5光學(xué)元件和檢測系統(tǒng)
3.5.1透鏡
3.5.2反射鏡和分光鏡
3.5.3濾波片和擴(kuò)散片
3.5.4CCD相機(jī)和CMOS相機(jī)
3.6實驗設(shè)備
3.6.1高溫、高壓燃燒彈
3.6.2光學(xué)發(fā)動機(jī)
3.7本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章非燃燒狀態(tài)下噴霧形態(tài)和速度場測試
4.1引言
4.2噴霧液相長度
4.2.1米散射技術(shù)
4.2.2擴(kuò)散背景光成像技術(shù)
4.3噴霧氣相輪廓
4.3.1紋影法
4.3.2紫外光消光法
4.4噴霧速度場-PIV測試技術(shù)
4.4.1基本原理
4.4.2PIV系統(tǒng)組成
4.4.3示蹤粒子
4.4.4速度提取算法
4.4.5圖像采集、計算及數(shù)據(jù)后處理
4.4.6PIV技術(shù)的應(yīng)用
4.5本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章非燃燒狀態(tài)下噴霧濃度場測試
5.1引言
5.2瑞利散射
5.2.1測試原理
5.2.2實驗裝置
5.2.3圖像校正
5.3平面激光誘導(dǎo)熒光法
5.3.1測試原理
5.3.2示蹤劑的選擇
5.3.3實驗裝置
5.3.4圖像處理及標(biāo)定
5.3.5雙組分燃油濃度PLIF測試
5.4激光吸收散射法
5.4.1測試原理
5.4.2實驗裝置
5.4.3替代燃料的選取
5.4.4替代燃料的摩爾吸收系數(shù)
5.5本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章著火延遲期和燃燒組分測試
6.1引言
6.2著火延遲期
6.2.1高速自然發(fā)光法
6.2.2高速紋影成像法
6.3燃燒組分
6.3.1化學(xué)熒光法和火焰浮起長度測量
6.3.2PLIF測量燃燒組分
6.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章噴霧火焰中碳煙的光學(xué)測試
7.1引言
7.2雙色法
7.2.1基本原理
7.2.2實驗裝置
7.2.3關(guān)于和波長的選擇
7.2.4標(biāo)定
7.2.5不確定性和誤差
7.2.6圖像處理
7.3激光誘導(dǎo)熾光法
7.3.1基本原理
7.3.2實驗裝置
7.3.3實驗標(biāo)定
7.3.4誤差分析
7.4消光法
7.4.1基本原理
7.4.2連續(xù)點激光消光法
7.4.3擴(kuò)散背景光消光法
7.4.4不確定性分析
7.5消光輻射結(jié)合法
7.5.1基本原理
7.5.2實驗裝置
7.5.3不確定性
7.6本章總結(jié)
附錄
參考文獻(xiàn)
第8章光學(xué)技術(shù)在噴霧燃燒研究方面的應(yīng)用
8.1引言
8.2紋影法在燃燒工況下噴霧動力學(xué)方面的研究
8.2.1實驗設(shè)備
8.2.2實驗方案
8.2.3標(biāo)準(zhǔn)Spray A工況噴霧動力學(xué)分析
8.2.4工況變量影響分析
8.3消光輻射結(jié)合法在碳煙診斷方面的研究
8.3.1實驗設(shè)備和光路布置
8.3.2實驗方案
8.3.3單次噴射準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)火焰
8.3.4分段噴射策略瞬態(tài)火焰
8.4光學(xué)診斷技術(shù)在非靜態(tài)工況下對噴霧動力學(xué)和碳煙的研究
8.4.1實驗設(shè)備和光路布置
8.4.2實驗方案
8.4.3結(jié)果與討論
8.5非靜態(tài)碳煙在臨界生成條件下的光學(xué)測試研究
8.5.1實驗設(shè)備和光路布置
8.5.2實驗方案
8.5.3結(jié)果與討論
8.6本章總結(jié)
8.6.1一維噴霧模型
8.6.2均勻密度噴霧下的簡單膨脹
參考文獻(xiàn)
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