Phosphor Thermometry
Diagnostiques optiques pour les écoulements réactifs et non réactif
Résumé
Optical Diagnostics for Reacting and Non-Reacting Flows serves both as a launch pad for new students of optical diagnostics seeking a “go to” book, and as a resource for the experienced diagnostician seeking to explore new techniques, or new applications of familiar techniques. Measurement techniques that exploit lasers and light-matter interactions are uniquely capable of advancing our understanding of reacting and non-reacting flows. Such (largely) noninvasive measurement approaches may be used for visualizing and quantifying key chemical species concentrations, thermodynamic properties, and fluid-dynamic parameters. The information thus generated is essential for achieving detailed understanding of fundamental chemistry and physics. Furthermore, recent years have seen the increased use of these techniques in realistic configurations/conditions to help overcome real-world engineering challenges. Target configurations for optical measurements include canonical flames and flows, high-speed wind tunnels, combustor and component test rigs, gas-turbine engines, pulsed- and rotating-detonation engines, piston engines, and other advanced propulsion, power, and fuel systems.
This contributed volume provides an extensive theoretical and practical guide to use of advanced optical measurement techniques in fluids and combustion. After a brief introduction to optical diagnostic basics, the spectroscopic and imaging topics covered are Rayleigh scattering, Raman scattering, laser-induced fluorescence, various four-wave mixing techniques, laser absorption spectroscopy, laser induced breakdown spectroscopy, molecular tagging, thermographic phosphors, particulate diagnostics, spray diagnostics, absorption spectroscopy, and chemiluminescence. Additional chapters discuss novel ways of collecting and interpreting data, namely fiber and endoscopic signal generation and acquisition, multi-dimensional imaging via tomographic reconstruction, uncertainty quantification, and data analysis.
Optical Diagnostics for Reacting and Non-Reacting Flows sert à la fois de rampe de lancement pour les nouveaux étudiants en diagnostic optique à la recherche d'un livre de référence et de ressource pour les diagnostiqueurs expérimentés qui souhaitent explorer de nouvelles techniques ou de nouvelles applications de techniques familières. Les techniques de mesure qui exploitent les lasers et les interactions lumière-matière sont les seules capables de faire progresser notre compréhension des flux réactifs et non-réactifs. Ces approches de mesure (largement) non invasives peuvent être utilisées pour visualiser et quantifier les concentrations d'espèces chimiques clés, les propriétés thermodynamiques et les paramètres dynamiques des fluides. Les informations ainsi générées sont essentielles pour parvenir à une compréhension détaillée de la chimie et de la physique fondamentales. En outre, ces dernières années ont vu l'utilisation accrue de ces techniques dans des configurations/conditions réalistes pour aider à surmonter les défis d'ingénierie du monde réel. Les configurations cibles des mesures optiques comprennent les flammes et les écoulements canoniques, les souffleries à grande vitesse, les bancs d'essai de chambres de combustion et de composants, les moteurs à turbine à gaz, les moteurs à détonation pulsée et rotative, les moteurs à piston et d'autres systèmes avancés de propulsion, de puissance et de carburant.
Ce volume fournit un guide théorique et pratique complet sur l'utilisation des techniques de mesure optique avancées dans les fluides et la combustion. Après une brève introduction aux bases du diagnostic optique, les sujets de spectroscopie et d'imagerie couverts sont la diffusion Rayleigh, la diffusion Raman, la fluorescence induite par laser, diverses techniques de mélange à quatre ondes, la spectroscopie d'absorption par laser, la spectroscopie de claquage induite par laser, le marquage moléculaire, les thermographic phosphors, le diagnostic des particules, le diagnostic des aérosols, la spectroscopie d'absorption et la chimioluminescence. D'autres chapitres traitent des nouvelles méthodes de collecte et d'interprétation des données, à savoir la génération et l'acquisition de signaux par fibre et par voie endoscopique, l'imagerie multidimensionnelle par reconstruction tomographique, la quantification de l'incertitude et l'analyse des données.