RP-3煤油激光诱导荧光光谱特性及流场测量应用研究
示踪剂平面激光诱导荧光(TracerPlanarLaser Induced Fluorescence,Tracer-PLIF)技术是主要的光谱诊断技术，技术已被用于研究流场反应，测量流场中的热力学参数，目前常用的示踪剂多为酮类和芳香烃，对酮类和芳香烃的荧光特性已完成的研究加深了对光物理过程的理解，煤油由多种物质混合组成，这些物质的荧光特性都分别影响煤油的荧光特性，但煤油荧光特性的影响因素及各个影响因素如何对煤油荧光特性造成影响等问题需要解决，这些问题有助于深化对煤油总的光物理过程的理解，不理解该过程就无法将煤油-PLIF应用于定量测量。 本文根据已有的芳香烃光物理过程理论建立了荧光产生模型，通过荧光产生模型分析国产RP-3型航空煤油的荧光特性，结合二能级系统建立函数表达式，并建立煤油荧光强度的二维分布测量模型。 本文开展了对RP-3煤油的光谱测量实验研究，本文研究了温度对煤油吸收截面、荧光光谱、荧光强度的影响，激发波长266nm，比较煤油与典型芳香烃的荧光光谱和荧光特性，确定了国产RP-3型航空煤油荧光光谱的组成成分，煤油的荧光光谱由单环和双环芳香烃的荧光光谱组成，单环和双环芳香烃的荧光光谱对温度的响应不同，使用合适的滤光片搭配相机建立了双色测温方法，并设计实验方案测量了不同波段荧光强度比值与温度的依赖关系，该方法可同步测量煤油浓度的二维分布。研究了煤油浓度与氧气浓度对煤油荧光强度的影响。 本文建立了测量煤油荧光特性和吸收截面的实验系统，可用于其他示踪剂高温在环境下的光物理特性的测量，建立了煤油-PLIF测量系统与方法，用于同步测量温度与煤油浓度的二维分布，该方法可用于发动机燃烧室内流场的温度与煤油浓度定量测量。
荧光光谱;激光诱导荧光;双色PLIF技术;荧光特性;定量测量
哈尔滨工业大学
硕士
物理电子学
于欣
2019
中文
TN249
2020-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）