【适读人群】
《柴油机喷雾燃烧光学诊断技术及应用》适合内燃机专业研究生系统学习，也适合柴油机行业研究人员及内燃机专业教师参考阅读。
【图书特色】
1. 汇集当前国内外柴油机喷雾燃烧光学测试技术的发展脉络
2. 系统介绍实现柴油机喷雾燃烧及碳烟产生可视化的技术
3. 旨在为柴油机相关领域的学生和科研人员在实际工作过程中提供参考
柴油机以其强劲的动力性将在相当长的一段时期内，在商用车、工程机械、船舶等领域保持主要的动力地位。特别是随着生物柴油等可再生燃料在柴油机上的应用，以及各种新型燃烧模式的大力推进，为柴油机的发展创造了新的活力。为了应对能源危机、满足日益严格的排放法规和降低温室气体排放，我们必须为生产高效、超低排放的柴油机不断努力。
应用先进光学诊断技术测量柴油机在喷雾燃烧过程中的各种参数，加深对柴油机燃烧排放过程的理解，解决发动机燃烧过程的基础问题，可以为提高柴油机的燃烧效率、降低排放、实现可再生燃料和新型燃烧模式的应用等，提供理论指导和解决策略。国际上，欧美发达国家很早就开始了内燃机喷雾燃烧光学诊断方面的研究，在发展燃烧理论、开发计算模型，以及推动新型内燃机的研发等方面发挥了巨大的作用。我国相关高校、研究院所和企业在内燃机燃烧光学诊断方面的研究起步较晚，但近些年来获得逐步重视，得到了快速发展。
本书从柴油机喷雾燃烧发展过程的角度，结合作者在相关领域多年的科研经验，以及国际上的研究和应用成果，分阶段介绍了经典光学诊断技术和一些近些年发展的新技术，并对作者在相关领域近些年的应用成果进行了详细介绍，旨在为柴油机相关领域的学生和科研人员在实际工作过程中提供一些参考。
全书共分为8章。第1章为绪论部分，对本书内容背景、意义等做了简要说明。第2章阐述了直喷式柴油机喷雾燃烧过程中涉及的物理化学过程，旨在为后续诊断技术测试目标提供基础认识。第3章对光学诊断技术的特点、分类和光学设备等进行了初步介绍。第4章到第7章，围绕柴油机喷雾燃烧过程的几个阶段，对非燃烧工况和燃烧工况下应用的各种光学诊断技术的原理、光路布置、优缺点等展开了全面介绍。第8章以作者近年的科研成果为基础，对光学诊断技术在燃烧工况下的喷雾动力学和火焰中碳烟测试方面的应用进行了详细总结。
本书在编写过程中得到了江苏大学司占博博士、杨康博士，瓦伦西亚理工大学博士研究生曹嘉伟，江苏大学硕士研究生孙中成和米永刚的支持和帮助，在此表示致谢。此外，瓦伦西亚理工大学José VicentePastor教授、José MariaGarcía-Oliver教授和Carlos Micó博士在本书撰写中也提供了指导和宝贵意见，作者一并表示感谢。限于作者水平，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请读者批评指正。
前言
第1章绪论
第2章直喷式柴油机喷雾燃烧过程
2.1引言
2.2柴油机喷雾燃烧过程简介
2.3静态环境下柴油机喷雾燃烧过程
2.3.1雾化过程
2.3.2油气混合和蒸发过程
2.3.3着火过程
2.3.4混合控制燃烧过程
2.4本章小结
参考文献
第3章光学诊断技术基础
3.1引言
3.2光学诊断技术的特点
3.2.1非接触性
3.2.2时间分辨率
3.2.3空间分辨率
3.3光学诊断技术的分类
3.3.1基于火焰自然发光的技术
3.3.2应用传统外部光源的技术
3.3.3基于激光的技术
3.4激光简介
3.5光学元件和检测系统
3.5.1透镜
3.5.2反射镜和分光镜
3.5.3滤波片和扩散片
3.5.4CCD相机和CMOS相机
3.6实验设备
3.6.1高温、高压燃烧弹
3.6.2光学发动机
3.7本章小结
参考文献
第4章非燃烧状态下喷雾形态和速度场测试
4.1引言
4.2喷雾液相长度
4.2.1米散射技术
4.2.2扩散背景光成像技术
4.3喷雾气相轮廓
4.3.1纹影法
4.3.2紫外光消光法
4.4喷雾速度场-PIV测试技术
4.4.1基本原理
4.4.2PIV系统组成
4.4.3示踪粒子
4.4.4速度提取算法
4.4.5图像采集、计算及数据后处理
4.4.6PIV技术的应用
4.5本章小结
参考文献
第5章非燃烧状态下喷雾浓度场测试
5.1引言
5.2瑞利散射
5.2.1测试原理
5.2.2实验装置
5.2.3图像校正
5.3平面激光诱导荧光法
5.3.1测试原理
5.3.2示踪剂的选择
5.3.3实验装置
5.3.4图像处理及标定
5.3.5双组分燃油浓度PLIF测试
5.4激光吸收散射法
5.4.1测试原理
5.4.2实验装置
5.4.3替代燃料的选取
5.4.4替代燃料的摩尔吸收系数
5.5本章小结
参考文献
第6章着火延迟期和燃烧组分测试
6.1引言
6.2着火延迟期
6.2.1高速自然发光法
6.2.2高速纹影成像法
6.3燃烧组分
6.3.1化学荧光法和火焰浮起长度测量
6.3.2PLIF测量燃烧组分
6.4本章小结
参考文献
第7章喷雾火焰中碳烟的光学测试
7.1引言
7.2双色法
7.2.1基本原理
7.2.2实验装置
7.2.3关于和波长的选择
7.2.4标定
7.2.5不确定性和误差
7.2.6图像处理
7.3激光诱导炽光法
7.3.1基本原理
7.3.2实验装置
7.3.3实验标定
7.3.4误差分析
7.4消光法
7.4.1基本原理
7.4.2连续点激光消光法
7.4.3扩散背景光消光法
7.4.4不确定性分析
7.5消光辐射结合法
7.5.1基本原理
7.5.2实验装置
7.5.3不确定性
7.6本章总结
附录
参考文献
第8章光学技术在喷雾燃烧研究方面的应用
8.1引言
8.2纹影法在燃烧工况下喷雾动力学方面的研究
8.2.1实验设备
8.2.2实验方案
8.2.3标准Spray A工况喷雾动力学分析
8.2.4工况变量影响分析
8.3消光辐射结合法在碳烟诊断方面的研究
8.3.1实验设备和光路布置
8.3.2实验方案
8.3.3单次喷射准稳态火焰
8.3.4分段喷射策略瞬态火焰
8.4光学诊断技术在非静态工况下对喷雾动力学和碳烟的研究
8.4.1实验设备和光路布置
8.4.2实验方案
8.4.3结果与讨论
8.5非静态碳烟在临界生成条件下的光学测试研究
8.5.1实验设备和光路布置
8.5.2实验方案
8.5.3结果与讨论
8.6本章总结
8.6.1一维喷雾模型
8.6.2均匀密度喷雾下的简单膨胀
参考文献
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