研究目的
为实现气体射流中燃料浓度分布的二维定量测量，采用环境示踪剂-LIF技术，解决现有方法的局限性并开展详细的不确定度分析。
研究成果
环境示踪剂激光诱导荧光（LIF）技术通过现场校准成功实现了气射流中燃料浓度的二维定量测量，有效降低了激光能量波动带来的误差。测量不确定性随燃料浓度降低而增大，在射流边界处最高可达26%。该技术可表征时序变化与喷射压力效应，虽需针对高温蒸发喷雾开展更多研究，但已展现出提升数值模型与燃烧系统设计精度的潜力。
研究不足
该技术在现场校准时假设温度和压力分布均匀，但射流中的温度变化会引入不确定性。目前采用氮气而非天然气以避免荧光杂质，更高的环境温度或多组分燃料可能需要调整。该方法可能无法完全考虑实际发动机工况下的所有误差源。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用环境示踪剂-LIF技术，通过向环境气体中添加丙酮来测量高压气体射流中的燃料浓度。其原理是通过荧光强度推导燃料浓度，并通过现场校准消除激光能量波动带来的误差。
2：样本选择与数据来源：
实验在充有丙酮的定容弹中注入氮气进行，数据通过激光诱导荧光和ICCD相机成像获取。
3：实验设备与材料清单：
包括带石英窗的定容弹、压电传感器、热电偶、混合风扇、喷嘴、Nd:YAG激光器、ICCD相机、光学滤光片、丙酮示踪剂及同步系统。
4：实验流程与操作步骤：
将气体注入含丙酮的环境中，由266 nm激光激发荧光，通过ICCD相机捕获图像，并进行图像处理（反射校正、激光片不均匀性校正、激光衰减校正）及数据分析。
5：数据分析方法：
图像处理包括背景扣除，基于Lambert-Beer定律对荧光反射、激光片不均匀性和激光衰减进行校正，随后进行中值滤波并计算燃料摩尔分数与当量比。
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