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第1章 绪论1

1.1 燃烧实验诊断的重要性1

1.2 实验诊断技术简介2

1.2.1 分类2

1.2.2 电磁波4

1.2.3 激光器4

1.2.4 燃烧温度与组分浓度测量6

1.2.5 速度测量8

1.2.6 粒子测量8

1.2.7 流场显示技术9

1.3 本书梗概10

习题11

第2章 激光多普勒测速仪12

2.1 概述12

2.2 基本概念与测量原理13

2.2.1 粒子光散射13

2.2.2 激光多普勒效应17

2.2.3 双光束光路的条纹模型与基本参数19

2.2.4 光外差检测21

2.3 光学器件27

2.3.1 激光器27

2.3.2 光纤及其耦合32

2.3.3 光学通路33

2.4 散射粒子及其撒播36

2.5 光学频移40

2.6 其它类型的激光多普勒测速仪41

2.6.1 多点测量用测速仪41

2.6.2 激光双焦点测速仪42

2.6.3 采用光致电动势检测器的激光多普勒测速仪43

习题45

第3章 相位多普勒粒子分析仪46

3.1 两相流的测量参数46

3.1.1 概述46

3.1.2 流量与浓度测量48

3.2 测量粒子尺寸的原理51

3.2.1 几何光学的应用51

3.2.2 光路配置54

3.2.3 测量原理55

3.2.4 标定曲线的计算57

3.3 光路参数的选择与光路调节57

3.3.1 光路参数选择57

3.3.2 光路调节58

3.4 信号处理58

3.4.1 接收光学58

3.4.2 信号处理方法59

3.4.3 实时信号分析仪63

3.4.4 参数设置66

3.5 应用中的几个问题67

3.5.1 观察窗的设计与散射角的选取67

3.5.2 测量体内粒子运动轨迹的影响68

3.5.3 粒子数密度的影响73

3.5.4 粒子形状的影响73

3.5.5 数密度与体积流量测量75

习题76

第4章 平面流场的二维测速技术77

4.1 粒子成像测速仪77

4.1.1 概述77

4.1.2 粒子图像的记录与处理78

4.1.3 实验装置及其优化设计85

4.1.4 全息粒子成像测速仪88

4.2 平面多普勒测速仪91

4.3 分子示踪测速仪93

4.3.1 测试原理及其技术实现93

4.3.2 估计位移向量的空间相关技术96

习题100

第5章 分子光谱学101

5.1 分子光谱简介101

5.1.1 电子—振动—转动光谱101

5.1.2 谱线加宽效应104

5.2 双原子分子的电子能级106

5.2.1 电子能级的描述106

5.2.2 能级的分布108

5.3 能级间原子跃迁的选择规则109

5.3.1 原子跃迁的基本选择规则与允许的转动量子数变化值109

5.3.2 其它选择规则111

5.4 羟基的光谱112

习题114

第6章 拉曼散射法116

6.1 拉曼散射简介116

6.1.1 拉曼散射概述116

6.1.2 拉曼散射的由来119

6.1.3 双原子分子的拉曼光谱120

6.2 线性（自发）拉曼散射123

6.2.1 测量原理123

6.2.2 实验装置125

6.3 转动拉曼散射127

6.4 增强型拉曼散射128

6.4.1 概述128

6.4.2 斯托克斯拉曼散射法测温度与浓度129

6.4.3 反向拉曼散射法测温度130

习题133

第7章 激光诱导荧光法134

7.1 概述134

7.2 原理137

7.2.1 分子状态间的能量传输137

7.2.2 速率方程分析137

7.2.3 浓度测量用方程139

7.2.4 温度测量用方程145

7.2.5 激光诱导荧光与线性拉曼散射的比较146

7.3 测量方法147

7.3.1 组分成像147

7.3.2 温度成像149

7.3.3 速度成像151

7.4 光学布置与实验装置153

7.4.1 光学布置153

7.4.2 实验装置153

7.5 应用举例155

7.5.1 由浓度测量研究热解机理155

7.5.2 高压燃烧器中的应用156

7.5.3 激波风洞喷管流中的温度测量160

7.5.4 撞击式喷注器的推进剂喷雾特性161

习题164

第8章 相干反斯托克斯拉曼散射和简并四波混频法165

8.1 非线性光学散射过程165

8.2 相干光的概念与特性167

8.3 三阶非线性极化率170

8.4 相干反斯托克斯拉曼散射法171

8.4.1 简介171

8.4.2 温度与组分浓度测量176

8.4.3 实验装置178

8.4.4 多色技术181

8.5 简并四波混频法186

8.5.1 基本原理186

8.5.2 实验方法190

习题196

第9章 激波管与光学发射—吸收法197

9.1 激波管197

9.1.1 激波管技术的主要特点197

9.1.2 气动驱动激波管198

9.1.3 激波管的工程计算方法201

9.2 光学反射与吸收法205

9.2.1 一般的光学发射与吸收法205

9.2.2 光纤耦合红外吸收法210

9.3 应用举例216

9.3.1 化学动力学研究216

9.3.2 燃烧反应流研究221

习题229

第10章 固体火箭发动机的燃烧实验诊断法231

10.1 燃速测量231

10.1.1 X射线法231

10.1.2 超声波法240

10.1.3 密闭燃烧器法250

10.2 燃烧表面声导纳的测量255

10.2.1 不稳定燃烧分类与声学不稳定燃烧的特点255

10.2.2 基本概念256

10.2.3 理论分析260

10.2.4 实验测量与数据处理方法261

习题268

第11章 内燃机的燃烧实验诊断法270

11.1 流速测量数据的处理方法270

11.1.1 流动特征数的计算270

11.1.2 汽缸内流速的计算272

11.2 汽缸内的流场测量277

11.2.1 油气两相流测量278

11.2.2 湍流测量283

11.3 汽缸内的燃烧测量286

11.3.1 内燃机工作过程内视研究的概况286

11.3.2 燃烧产物一氧化氮和甲醛的浓度测量288

11.3.3 燃料射流和燃烧火焰的图像显示294

习题296

第12章 其它实验诊断方法298

12.1 探针法298

12.1.1 各类探针简介298

12.1.2 探针法测量误差302

12.2 普通摄影（摄像）法303

12.3 纹影法304

12.3.1 普通纹影法305

12.3.2 激光纹影法306

12.4 全息摄影法306

12.4.1 分类307

12.4.2 外差式全息干涉法310

12.5 电子能谱法314

12.5.1 扫描电子显微镜314

12.5.2 燃烧诊断用的电子能谱317

习题318

参考文献319

附录 英文缩写词汇327