超燃冲压发动机羟基/煤油-PLIF同步测量研究 被引量：1

1

作者 武国华 于欣 +6 位作者 彭江波 曹振 高龙 韩明宏 袁勋 刘文备 亓金浩 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期219-226,共8页

应用一套500 Hz PLIF(Planar laser induced fluorescence)系统开展了煤油燃料超燃冲压发动机实验研究,实现了超燃冲压发动机燃烧室内火焰结构和煤油分布可视化测量。通过对OH-PLIF和煤油-PLIF同步测量方法分析,揭示了超燃冲压发动机煤... 应用一套500 Hz PLIF(Planar laser induced fluorescence)系统开展了煤油燃料超燃冲压发动机实验研究,实现了超燃冲压发动机燃烧室内火焰结构和煤油分布可视化测量。通过对OH-PLIF和煤油-PLIF同步测量方法分析,揭示了超燃冲压发动机煤油掺混燃烧振荡特性规律。利用PLIF图像的几何特征、强度特征和动态模态分解,分析了煤油掺混过程对火焰传播及燃烧特性的影响。研究表明,在煤油单独燃烧阶段,煤油主要分布在燃烧室上游。OH基受燃料分布的影响,在燃烧室内重复性地聚集和扩散,呈现破裂带状。动态模态分解结果表明,煤油掺混过程对燃烧振荡存在影响。 展开更多

关键词 超燃冲压发动机 燃烧室 平面激光诱导荧光 动态模态分解 可视化测量

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PLIF研究腔室宽高比对十字型混合器流动与混合影响

2

作者 杨欢 张巍 +5 位作者 黎湘霖 李挺 阮略 李伟锋 刘海峰 王辅臣 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2024年第6期65-73,共9页

在10<Re<500时,采用平面激光诱导荧光技术(PLIF)研究了4种腔室宽高比r(r=0.5、1.0、1.5和2.0)的十字型混合器内的流动与混合特征。结果表明:不同腔室宽高比的十字型混合器内均出现了分离流、稳态吞噬流、脉动流和非稳态吞噬流等4... 在10<Re<500时,采用平面激光诱导荧光技术(PLIF)研究了4种腔室宽高比r(r=0.5、1.0、1.5和2.0)的十字型混合器内的流动与混合特征。结果表明:不同腔室宽高比的十字型混合器内均出现了分离流、稳态吞噬流、脉动流和非稳态吞噬流等4种流型。对于稳态吞噬流,r<1.0的腔室内流场由3个共旋涡主导,而r≥1.0的腔室内中心涡和卫星涡旋转方向相反。对于脉动流,在r>1.0的腔室内,中心涡周期性收缩和扩张,且整个腔室内流体脉动,而在r=0.5和1.0的腔室下游出现涡环脱落特征。对于非稳态吞噬流,r=1.0的腔室内发生了旋涡合并和破碎现象,而r=0.5的腔室内中心涡和一侧卫星涡发生周期性合并,未观察到涡破碎;对于r>1.0的腔室,腔室内中心涡经历增长、变形和破碎过程。基于时间平均离析强度(IOS)对腔室内流体混合效果进行了量化,并揭示了混合机制。腔室宽高比的增大,促使吞噬流和脉动流的临界雷诺数显著降低,导致低雷诺数下腔室内流体混合强化。 展开更多

关键词 十字型混合器 吞噬流 脉动流 混合 平面激光诱导荧光

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基于PLIF检测的生物质挥发分燃烧多环芳烃生成特性

3

作者 赵峥 苏胜 +6 位作者 宋亚伟 陈逸峰 刘舆帅 许凯 汪一 胡松 向军 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期359-369,共11页

针对生物质挥发分燃烧过程,采用平面激光诱导荧光技术对火焰中1~2环、3~5环多环芳烃(PAHs)的二维分布进行了研究,分析对比了升温速率(1 000 K/min和1 500 K/min)、O_(2)体积分数(21%~50%)等关键因素对木屑、核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中P... 针对生物质挥发分燃烧过程,采用平面激光诱导荧光技术对火焰中1~2环、3~5环多环芳烃(PAHs)的二维分布进行了研究,分析对比了升温速率(1 000 K/min和1 500 K/min)、O_(2)体积分数(21%~50%)等关键因素对木屑、核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中PAHs生成与转化特性的影响.结果表明:提高升温速率,生物质挥发分燃烧过程中1~2环和3~5环PAHs信号强度峰值显著增加,同时升温速率提高促进了1~2环和3~5环PAHs向小分子碳氢化合物转化;1~2环和3~5环PAHs信号强度峰值随O_(2)体积分数提高而增加,这是由于增加的O_(2)体积分数促进了PAHs的释放.但是由于O_(2)体积分数的提高同样增加了OH自由基浓度,导致PAHs消耗加快,使得1~2环和3~5环PAHs信号强度持续时间随O_(2)体积分数提高先增加后减少.木屑和核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中生成的3~5环PAHs信号强度峰值和信号强度持续时间较为一致,但木屑颗粒生成的1~2环PAHs信号强度峰值更高,这可能是由于木屑颗粒脂肪烃和芳香环含量更高,同时燃烧过程中生成的OH自由基较多,有利于多环PAHs向1~2环PAHs的转化. 展开更多

关键词 生物质颗粒 挥发分燃烧 多环芳烃 平面激光诱导荧光技术

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OH在火焰中浓度分布图像及与温度关系的PLIF和CARS研究 被引量：7

4

作者 赵建荣 陈立红 +2 位作者 俞刚 杨仕润 张新宇 《分析测试学报》 CAS CSCD 2000年第6期1-4,共4页

用平面激光诱导荧光（ＰＬＩＦ）技术测量了平面火焰炉、狭缝火焰炉的单脉冲激光诱导ＯＨ荧光。由平面荧光图可得到氢氧基相对浓度分布和它的宽度。对扩散火焰，高温区在ＯＨ带内侧；ＯＨ带的外侧则是火焰的边界，相干反斯托克斯拉曼光... 用平面激光诱导荧光（ＰＬＩＦ）技术测量了平面火焰炉、狭缝火焰炉的单脉冲激光诱导ＯＨ荧光。由平面荧光图可得到氢氧基相对浓度分布和它的宽度。对扩散火焰，高温区在ＯＨ带内侧；ＯＨ带的外侧则是火焰的边界，相干反斯托克斯拉曼光谱（ＣＡＲＳ）的测量结果对此提出了有力的佐证。湍流火焰的ＰＬＩＦ图则清晰地显示出火焰面的不规则性。氢氧基的ＰＬＩＦ图像是研究火焰结构和流场的有力工具。 展开更多

关键词 平面激光诱导荧光 氢氧基 火焰 plif CARS

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超声速燃烧火焰放热区结构CH-PLIF成像技术 被引量：7

5

作者 梁剑寒 李韵 +4 位作者 孙明波 吴戈 朱家健 高强 李博 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期27-33,共7页

超燃冲压发动机是吸气式高超声速飞行器的关键部件之一,超燃冲压发动机燃烧室内火焰结构的研究对揭示超声速燃烧的稳焰机理具有重要意义。利用平面激光诱导荧光(Planar Laser-Induced Fluorescence,PLIF)技术测量了超声速燃烧直连式试... 超燃冲压发动机是吸气式高超声速飞行器的关键部件之一,超燃冲压发动机燃烧室内火焰结构的研究对揭示超声速燃烧的稳焰机理具有重要意义。利用平面激光诱导荧光(Planar Laser-Induced Fluorescence,PLIF)技术测量了超声速燃烧直连式试验台燃烧过程中重要自由基CH的二维分布,实现了超声速燃烧火焰放热区结构的可视化。在开敞空间的低速射流火焰炉中使用甲烷/空气预混火焰对CH-PLIF技术进行了初步验证和系统优化,再利用CH-PLIF技术在凹腔稳焰的超燃直连台上实现了超声速燃烧火焰放热区结构的二维可视化,并与OH-PLIF和CH自发辐射测量结果进行了对比。实验结果表明,在开敞空间的低速射流预混火焰中,火焰放热区会发生扭曲、褶皱和分裂等现象,随着雷诺数的增大,火焰锋面褶皱程度更加显著;在凹腔稳焰的超声速燃烧中,火焰放热区高度褶皱和破碎,放热区结构的厚度为0.5～6.5 mm,同时也存在放热区的分裂与剥离等现象。CH-PLIF技术能够以较高的空间分辨率更准确地呈现凹腔超声速火焰放热区的结构,其在凹腔稳焰的超声速燃烧诊断中具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 CH-plif 超声速燃烧 火焰结构 放热区 激光诱导荧光 湍流火焰

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基于丙酮示踪技术的超燃冲压发动机高温流场可视化研究

6

作者 王林森 涂晓波 +3 位作者 周全 车庆丰 王宇航 陈爽 《实验流体力学》 北大核心 2025年第1期87-94,共8页

为进一步研究超燃冲压发动机接近实际工作状态时,不同支板结构对燃料/空气掺混效果的影响,本文在课题组前期工作的基础上,改进了部分试验系统,进行了热态试验环境下的丙酮平面激光诱导荧光(PLIF)测量和H2点火燃烧条件下的OH-PLIF测量,... 为进一步研究超燃冲压发动机接近实际工作状态时,不同支板结构对燃料/空气掺混效果的影响,本文在课题组前期工作的基础上,改进了部分试验系统,进行了热态试验环境下的丙酮平面激光诱导荧光(PLIF)测量和H2点火燃烧条件下的OH-PLIF测量,得到了多种工况条件下,多个横截面位置的丙酮PLIF和OH-PLIF荧光图像。结果表明:在热态试验环境下,采用4种支板时的丙酮PLIF信号比冷态试验结果整体上弱了许多,但采用EL1支板时,燃料/空气的掺混效果与冷态试验结果保持一致(仍为最优);在H2点火燃烧条件下,从OH的生成数量和扩散区域可以看出,EL1支板对燃烧效率的提升作用更好,这也从侧面证明了EL1支板在4种支板中效果最优。 展开更多

关键词 丙酮示踪 超燃冲压发动机 掺混效果 平面激光诱导荧光 流场结构

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CH_4/Air反扩散射流火焰多组分同步PLIF诊断 被引量：7

7

作者 陈爽 Lukasz Jan Kapsta +3 位作者 翁武斌 苏铁 涂晓波 Zhongshan Li 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期26-32,共7页

多组分同步平面激光诱导荧光技术在研究火焰结构和燃烧反应中间产物二维分布等方面有着重要作用。为了研究CH4-Air反扩散射流火焰,搭建了OH/CH2O/丙酮(Acetone)多组分同步平面激光诱导荧光实验系统。系统由2套激光器、2部ICCD相机、1组... 多组分同步平面激光诱导荧光技术在研究火焰结构和燃烧反应中间产物二维分布等方面有着重要作用。为了研究CH4-Air反扩散射流火焰,搭建了OH/CH2O/丙酮(Acetone)多组分同步平面激光诱导荧光实验系统。系统由2套激光器、2部ICCD相机、1组时序控制器以及光学系统构成。通过对不同组分物质分子有效激发策略、时序控制方法以及双ICCD成像技术进行了分析,最终实现了对火焰反应区、预热区以及燃料分布区域等火焰结构信息瞬态测量及可视化。基于该实验系统,对反扩散射流火焰进行了实验研究。研究结果表明,反扩散射流火焰形式既不同于传统的预混火焰,也不同于常规的扩散火焰,更多表现为部分预混的扩散火焰;较之OH*化学发光成像,多组分平面激光诱导荧光结构更能准确认识火焰的基本形态和燃烧模式,在基础燃烧和工业研究中都具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 平面激光诱导荧光 反扩散射流火焰 多组分 同步诊断

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时间分辨AlO-PLIF成像技术应用 被引量：1

8

作者 彭江波 曹振 +4 位作者 于欣 张泽岳 严彪 于杨 常光 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期106-111,共6页

含铝推进剂燃烧过程中间组分AlO的测试手段以低分辨率的发射光谱为主,无法满足固体火箭发动机燃烧流场高分辨率测试需求。报道了一种时间分辨的高空间分辨率(~10μm)AlO-PLIF成像技术,采用激光诱导铝等离子体产生小尺度AlO基团,时间和... 含铝推进剂燃烧过程中间组分AlO的测试手段以低分辨率的发射光谱为主,无法满足固体火箭发动机燃烧流场高分辨率测试需求。报道了一种时间分辨的高空间分辨率(~10μm)AlO-PLIF成像技术,采用激光诱导铝等离子体产生小尺度AlO基团,时间和空间易于实现高精度控制,且受其他组分干扰小,为优化AlO-PLIF测量技术提供了高稳定性、高重复性的实验平台。在常压和低压条件下优化了激发和探测机制,并对激光诱导铝等离子体中的高温AlO基团时空演化规律进行了研究。在常压及70 Pa低压条件下,获得时间分辨的AlO图像序列。结果表明,基态AlO出现时刻要早于激发态的AlO,但存在时间较短;低压条件下,AlO基团存在区域广,结构变化快,整体信号强度强。研究表明,PLIF技术在含铝固体推进剂燃烧特性研究领域的巨大应用潜力。 展开更多

关键词 一氧化铝 平面激光诱导荧光技术(plif) 激光诱导等离子体

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温度和黏度对PLIF的影响 被引量：2

9

作者 张晓航 王振希 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2014年第3期209-212,246,共5页

平面激光诱导荧光（PLIF）用于测量流体流动过程的浓度场，混合流体的浓度和温度及示踪物质的浓度都会对结果产生影响。为了把PLIF方法用于黏性流体的混合研究，设计实验用以探究混合流体的浓度和温度及示踪物质的浓度这些因素对PLIF结... 平面激光诱导荧光（PLIF）用于测量流体流动过程的浓度场，混合流体的浓度和温度及示踪物质的浓度都会对结果产生影响。为了把PLIF方法用于黏性流体的混合研究，设计实验用以探究混合流体的浓度和温度及示踪物质的浓度这些因素对PLIF结果的影响。在实验中罗丹明B（RhodamineB）作为荧光染料，氩离子激光器作为激光光源。流体黏度、流体温度、罗丹明B的浓度在实验中可相应改变用以研究这些改变对荧光强度的影响，比如流体黏度从1mPa·s增加至200mPa·s。CCD照相机用以作数字图像采集，采得的图像作数字图像处理。混合液装于密封良好的3．5mL的玻璃容器中，玻璃容器放置于可控温度的水浴中以控制混合流体温度。结果表明：溶液黏度增加使得荧光光强增加，温度增加使得荧光光强减弱，在溶液黏度从1-200mPa·s范围内，荧光光强与染色剂浓度成正比，所以PLIF能用于测量黏度从1～200mPa·s范围内的流体混合现象。 展开更多

关键词 平面激光诱导荧光 流体黏性 氩离子激光

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电热破膜激波管及其PLIF测量系统的研制 被引量：1

10

作者 王高峰 林其钊 +2 位作者 马承飙 廖钦 郭俊福 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期65-69,88,共6页

探讨了用Nd:YAG脉冲激光器作为泵浦光源对激波管内瞬态非定常流场进行平面激光诱导荧光(Planarlaser induced fluorescence,PLIF)测量的时序同步问题。由于该激光器需要预热以获得稳定的倍频输出,作者研制了低压大电流的电热破膜装置,... 探讨了用Nd:YAG脉冲激光器作为泵浦光源对激波管内瞬态非定常流场进行平面激光诱导荧光(Planarlaser induced fluorescence,PLIF)测量的时序同步问题。由于该激光器需要预热以获得稳定的倍频输出,作者研制了低压大电流的电热破膜装置,实现对激波产生时机的控制。在大尺寸矩形截面的激波管上搭建了PLIF测量平台,并在此平台上进行了丙酮示踪流场显示和氢氧基分布测量。 展开更多

关键词 平面激光诱导荧光 激波管 电热破膜 流场显示 氢氧基 弱点火

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用PLIF测量GDI发动机滚流平面的混合气浓度 被引量：4

11

作者 梁帅 张周 +3 位作者 丁海春 马骁 李雁飞 徐宏明 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期481-490,共10页

通过一台全透明石英气缸套的汽油缸内直喷光学发动机,利用平面激光诱导荧光法(PLIF)定量测量了发动机滚流平面内的混合气浓度分布.在不同节气门开度及不同喷射策略下研究了缸内混合气分布随曲轴转角的变化,讨论了气流运动强弱、喷射时... 通过一台全透明石英气缸套的汽油缸内直喷光学发动机,利用平面激光诱导荧光法(PLIF)定量测量了发动机滚流平面内的混合气浓度分布.在不同节气门开度及不同喷射策略下研究了缸内混合气分布随曲轴转角的变化,讨论了气流运动强弱、喷射时刻及喷射量对发动机混合气的影响;针对可视区域的平均及局部燃空当量比提出了评价不均匀度,并开展了循环变动分析.结果表明:节气门开度不为0时,单次早喷策略均可在上止点附近形成不均匀度评价指标小于0.14的混合气,且不均匀度随进气流动增强而下降;推迟喷射时,油气混合速度明显加快,单次晚喷及双喷工况在上止点附近均可形成不均匀度评价指标小于0.15的混合气;单次早喷、非怠速工况的平均燃空当量比在上止点附近的循环变动小于0.06,而大部分单次晚喷及双喷工况均大于0.13;局部燃空当量比循环变动较大的区域通常为混合气云团运动方向的前沿,较弱的进气流动及推迟喷射会提高整个有效区域内的循环变动. 展开更多

关键词 汽油缸内直喷 平面激光诱导荧光法 全透明气缸套 缸内混合气 循环变动

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基于OH-PLIF测量技术的煤粉射流火焰着火燃烧特性 被引量：3

12

作者 朱文堃 齐洪亮 +5 位作者 杨玉奇 彭江波 孙锐 丁赛杰 张蕾 田岩 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期175-181,共7页

在光学诊断型煤粉燃烧器系统上研究煤粉着火燃烧特性,利用ICMOS相机捕捉射流火焰总光强信号、自发辐射信号以及PLIF荧光信号,根据获得信号的品质,判断各种测试手段的优缺点.计算射流火焰总光强和PLIF荧光信号的着火延迟时间,分析PLIF测... 在光学诊断型煤粉燃烧器系统上研究煤粉着火燃烧特性,利用ICMOS相机捕捉射流火焰总光强信号、自发辐射信号以及PLIF荧光信号,根据获得信号的品质,判断各种测试手段的优缺点.计算射流火焰总光强和PLIF荧光信号的着火延迟时间,分析PLIF测量手段的可靠性,结合OH-PLIF技术的瞬态图像,以及着火延迟时间的变化规律,分析射流火焰挥发分着火及燃烧特性.研究结果表明,颗粒群着火是挥发分先析出着火燃烧,然后加热焦炭颗粒燃烧的过程. 展开更多

关键词 煤粉 着火 射流火焰 plif 挥发分燃烧

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二冲程LPG直喷发动机激光诱导荧光法(PLIF)可视化装置的设计

13

作者 刘保龙 《内燃机与动力装置》 2016年第1期30-33,共4页

现有的二冲程缸内可视化方法是安置内窥镜方式,存在着观测视角小,喷雾时光线暗、不能清楚地观察喷雾和燃烧过程等缺点。本文介绍了一种基于二冲程直喷发动机的可视化装置,本装置采用激光诱导荧光法(PLIF)对发动机燃烧室进行观察。依据... 现有的二冲程缸内可视化方法是安置内窥镜方式,存在着观测视角小,喷雾时光线暗、不能清楚地观察喷雾和燃烧过程等缺点。本文介绍了一种基于二冲程直喷发动机的可视化装置,本装置采用激光诱导荧光法(PLIF)对发动机燃烧室进行观察。依据模型对发动机的气缸盖、气缸、活塞、工作系统进行了设计,将气缸盖的排气口改装成直喷喷油嘴,排气口开在气缸壁上,更改进气门凸轮机构使之配合二冲程排气口,活塞加长且开有镂空长槽,安置45°反光镜。可视化工作系统包括光学发动机、喷油系统、控制系统、拍照系统、激光器。加工安装形成发动机可视化装置,然后对燃料的喷雾燃烧进行观察。 展开更多

关键词 二冲程 可视化 激光诱导荧光法 直喷

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基于PLIF的甲烷/空气富燃层流半预混半扩散火焰试验研究 被引量：1

14

作者 苗磊 马洪安 +1 位作者 付淑青 宫俊波 《滨州学院学报》 2023年第4期5-14,共10页

为获得高当量比甲烷预混燃烧特性,利用平面激光诱导荧光技术研究本生灯甲烷/空气富燃层流预混火焰中氢氧自由基(OH)和一氧化氮(NO)的分布。结果表明:OH主要分布在火焰扩散层锋面两侧,火焰顶端基本无OH分布;当量比φ<1.31和φ≥1.31... 为获得高当量比甲烷预混燃烧特性,利用平面激光诱导荧光技术研究本生灯甲烷/空气富燃层流预混火焰中氢氧自由基(OH)和一氧化氮(NO)的分布。结果表明:OH主要分布在火焰扩散层锋面两侧,火焰顶端基本无OH分布;当量比φ<1.31和φ≥1.31时本生灯富燃预混火焰外部扩散层分别以0.5 s和0.4 s为一个周期不断收缩膨胀;层流燃烧速度随当量比增加而减少,当φ=1.10时为最大燃烧速度33 cm/s,当φ>1.50时,层流燃烧速度基本保持不变,维持在15 cm/s左右;在火焰顶端存在强烈的负拉伸作用,负拉伸率的绝对值随着当量比的增加先减小后增加,其中火焰拉伸率是影响层流燃烧速度测量误差的主要因素;对立体火焰结构研究发现,φ=1.54时在火焰扩散层内部发生局部熄火现象;对火焰中NO的分布研究发现,NO主要分布在火焰内锥外部的扩散层,工程应用时应尽量减少火焰扩散燃烧区域的分布,以降低NO的排放。 展开更多

关键词 平面激光诱导荧光 本生灯 氢氧自由基 一氧化氮

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基于透明土的水力梯度对渗流侵蚀影响试验研究

15

作者 梁越 何慧汝 +2 位作者 许彬 张鑫强 冉裕星 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期60-66,共7页

为探究水力梯度对土体内部渗流侵蚀的影响规律,利用熔融石英砂作为透明土材料,以十五号白油与正十二烷按一定比例配置孔隙溶液,采用自研的PIV-PLIF(粒子图像测速-平面激光诱导荧光)渗流侵蚀试验系统研究了水力梯度对渗流侵蚀过程中孔隙... 为探究水力梯度对土体内部渗流侵蚀的影响规律,利用熔融石英砂作为透明土材料,以十五号白油与正十二烷按一定比例配置孔隙溶液,采用自研的PIV-PLIF(粒子图像测速-平面激光诱导荧光)渗流侵蚀试验系统研究了水力梯度对渗流侵蚀过程中孔隙溶液流速分布以及细颗粒运动的影响。结果表明:随着水力梯度的增大,示踪粒子流速也随之增大且不规则运动现象加剧,直到试样发生破坏流速才趋于稳定;同一水力梯度下,宏观流速略大于微观流速,两者之间的差距也随水力梯度的增大而不断缩小;当水力梯度达到临界水力梯度时,骨架颗粒中的细颗粒开始流失,渗透系数也开始发生变化,继续提升水头会使细颗粒大量流失而导致渗流通道不断发展扩大,最终达到破坏临界水力梯度,试样发生渗透破坏。 展开更多

关键词 渗流侵蚀 水力梯度 透明土 平面激光诱导荧光(plif) 粒子图像测速(PIV)

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孔隙率对砂土渗透稳定性影响的内部可视化研究

16

作者 徐春瑞 郭畅 黄博 《地基处理》 2024年第5期451-462,共12页

砂土的渗透稳定性判别对堤坝灾害防治意义重大。忽视孔隙率对土体渗透稳定性的影响,可能会加大灾害风险。本文借助透明土和平面激光诱导荧光技术,以相同级配、不同相对密实度的材料为试验对象,开展了渗透破坏试验,分析了孔隙率对渗透稳... 砂土的渗透稳定性判别对堤坝灾害防治意义重大。忽视孔隙率对土体渗透稳定性的影响,可能会加大灾害风险。本文借助透明土和平面激光诱导荧光技术,以相同级配、不同相对密实度的材料为试验对象,开展了渗透破坏试验,分析了孔隙率对渗透稳定性的影响。结果表明:从宏观水力角度看,密实和松散两组试样的临界水力梯度实测值接近太沙基临界水力梯度,表现为渗透稳定材料。从内部可视化分析上看,密实试样整体隆起,属于渗透稳定材料;而松散试样的细粒明显迁移至试样顶部,粗粒骨架基本未发生移动,属于典型的管涌破坏现象,故应被判定为渗透不稳定材料。这说明通过传统水力现象评估的渗透稳定性存在偏差,试样的渗透稳定性受孔隙率影响,应在渗透稳定性判别准则中加以考虑。之后,提出了基于灰度累积分布函数的修正图像分割方法,该方法通过图像离散化与相对灰度转换避免了区域灰度差异及整体灰度波动的影响,实现了对试验全程试样内部结构变化的定量分析,印证了试样的渗透稳定性判别结果。最后,总结了国内外7种渗透稳定性判别准则,并根据试验结果对其进行了对比分析,结果显示多数未考虑孔隙率影响的准则偏不安全,考虑了孔隙率影响的准则又过于保守,KOVáCS提出的准则从机理层面同时考虑了孔隙率和颗粒粒径的影响,更具应用潜力。 展开更多

关键词 孔隙率 渗透稳定性 内部可视化 透明土 平面激光诱导荧光

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超声速气流中液体横向射流的破碎特性 被引量：8

17

作者 李锋 吕付国 +3 位作者 罗卫东 赵凯 王昌胜 熊溢威 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2356-2362,共7页

为了研究超燃冲压发动机燃烧室内液体燃料雾化掺混特性,确定影响雾化的关键因素以实现高效燃烧,在超燃冷态雾化实验平台,以纹影法为主,同时辅助以平面激光诱导荧光（PLIF）技术和基于向前散射原理的颗粒直径测量技术,分别对横向射流航... 为了研究超燃冲压发动机燃烧室内液体燃料雾化掺混特性,确定影响雾化的关键因素以实现高效燃烧,在超燃冷态雾化实验平台,以纹影法为主,同时辅助以平面激光诱导荧光（PLIF）技术和基于向前散射原理的颗粒直径测量技术,分别对横向射流航空煤油RP-3和水在超声速气流中的流场波系结构、射流穿透深度和诱导弓形激波强度等进行了实验研究,并对射流雾化掺混特性进行了数理分析.结果表明：定义的无量纲参数能够定性分析两种液体横向射流在超音速流场中的变化规律,并得到与实验结果一致的结论;在动压比1.0-3.3范围内,射流穿透深度和诱导弓形激波强度随着动压比和射流速度的增加而增加;表面张力和黏度对超声速射流掺混有重要影响. 展开更多

关键词 超燃冲压发动机 横向射流 纹影法 平面激光诱导荧光(plif) 雾化

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超音速燃烧室氢氧基平面激光诱导荧光测量 被引量：9

18

作者 杨仕润 赵建荣 +1 位作者 俞刚 张新宇 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期20-22,32,共4页

用平面激光诱导荧光 (PLIF)技术测量了氢 /空气和煤油 /空气超音速燃烧室氢氧基的荧光以及背景辐射光的图像。实验结果表明 ,PLIF是鉴别对燃烧性能起关键作用的燃料 /空气混合过程的有效手段 ,发现在超音速燃烧室中PLIF氢氧基主要集中... 用平面激光诱导荧光 (PLIF)技术测量了氢 /空气和煤油 /空气超音速燃烧室氢氧基的荧光以及背景辐射光的图像。实验结果表明 ,PLIF是鉴别对燃烧性能起关键作用的燃料 /空气混合过程的有效手段 ,发现在超音速燃烧室中PLIF氢氧基主要集中在凹腔区域 。 展开更多

关键词 平面激光诱导荧光 超音速燃烧 氢氧基 凹腔

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喷射压力和喷孔直径对柴油机混合燃料喷雾特性的影响 被引量：23

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作者 黄豪中 安彦召 +3 位作者 苏万华 毛立伟 梁源飞 代玉利 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期200-207,共8页

应用平面激光诱导荧光(PLIF)技术研究了喷射压力、喷孔直径对混合燃料喷雾特性的影响.结果表明:在相同的喷射压力下,混合燃料的挥发性越高,喷雾前锋贯穿距离和喷雾锥角(远场和近场)越大;随着喷射压力的提高,喷雾锥角增加,喷雾前锋贯穿... 应用平面激光诱导荧光(PLIF)技术研究了喷射压力、喷孔直径对混合燃料喷雾特性的影响.结果表明:在相同的喷射压力下,混合燃料的挥发性越高,喷雾前锋贯穿距离和喷雾锥角(远场和近场)越大;随着喷射压力的提高,喷雾锥角增加,喷雾前锋贯穿距离呈现出一定程度的线性增长,但混合燃料挥发性对喷雾前锋贯穿距离的影响有所减小;在喷雾发展过程中,近场锥角呈现出先减小再保持在一个相对稳定的数值趋势,而远场喷雾锥角呈现先减小然后保持不变之后再增大的趋势,但全程远场喷雾锥角的变化不大;在相同喷孔直径下,混合燃料的挥发性越高,喷雾前锋贯穿距离越长,喷雾锥角越大,当喷孔直径从0.18,mm缩小到0.10,mm时,挥发性对喷雾锥角增长率的影响略有减小,随着喷孔直径的增大,喷雾前锋贯穿距离呈现出一定程度的线性增长,但喷孔直径对远场喷雾锥角的影响大于对近场喷雾锥角的影响. 展开更多

关键词 柴油机 平面激光诱导荧光 喷雾特性 喷射压力 喷孔直径

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OH和CH_2O平面激光诱导荧光同时成像火焰结构 被引量：9

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作者 朱家健 赵国焱 +3 位作者 龙铁汉 孙明波 李庆 梁剑寒 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期55-60,87,共7页

OH和CH_2O平面激光诱导荧光(PLIF)同时成像技术在研究火焰结构和燃烧反应中间产物二维分布等方面能够发挥重要作用。OH的分布被用来表征火焰反应区的结构,而CH_2O的分布则被用来显示火焰预热区的分布。利用OH和CH_2O PLIF同时成像技术... OH和CH_2O平面激光诱导荧光(PLIF)同时成像技术在研究火焰结构和燃烧反应中间产物二维分布等方面能够发挥重要作用。OH的分布被用来表征火焰反应区的结构,而CH_2O的分布则被用来显示火焰预热区的分布。利用OH和CH_2O PLIF同时成像技术研究了甲烷/空气部分预混火焰的结构。从实验系统、光路调节、时序同步、OH A-X(1,0)扫谱、数据采集和处理等方面讨论了PLIF同时成像技术的实验方法。实验结果表明,OH和CH_2O PLIF同时成像能够分别呈现甲烷/空气部分预混火焰反应区和预热区不同形状的瞬时结构;由于反应区在相邻位置的结合,在火焰中能够局部生成新的分裂的预热区。 展开更多

关键词 平面激光诱导荧光 激光诱导荧光 激光燃烧诊断 火焰反应区 火焰预热区

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