基于激光诱导荧光光谱的煤油/空气当量比定量测量方法研究

为建立煤油等碳氢燃料/空气当量比定量测量的荧光实验方法，实现对燃烧或流场实验中煤油类碳氢燃料/空气当量比的定量测量和燃料分布的实时监测，我们将通过建设适用于长时间高温高压状态下的光谱测量实验系统，对煤油燃料及其组分分子的激光诱导荧光光谱和它们受实验参数影响的规律进行系统的实验研究。在掌握煤油类碳氢燃料分子的荧光光谱特征及变化规律的基础上，初步建立起国产煤油荧光光谱的基础数据库，并根据分子荧光强度的函数关系式，确定出适合用于定量检测煤油/空气当量比的荧光示踪粒子种类及信号特征（如双环芳香烃一甲基萘的荧光信号），建立基于此信号的定量检测煤油/空气当量比的实验方法，并将其应用到高温高压煤油/空气喷嘴实验中，以完成适用于高温高压状态下煤油等碳氢燃料二维分布场显示和燃料/空气当量比定量测量的荧光实验方法的研究。

按照项目计划书的安排，本项目自行设计并建设了一套适用于长时间高温高压状态下的光谱测量实验系统，并利用此系统基本完成了项目计划书的研究内容，具体内容如下：.1，氮气/空气环境中，RP-3型航空煤油的激光诱导荧光光谱特征及其受激光波长、激光强度、腔体压力（1-6Mpa）、腔体温度（298-678K）等状态参数的影响规律；.2，RP-3型航空煤油中主要荧光组成成分及其荧光特征，初步完成了国产煤油荧光光谱的基础数据积累；.3，研究并确定了氧气对气态RP-3航空煤油荧光的影响规律，由此得到了适合用于定量检测煤油/空气当量比的荧光示踪粒子种类及信号特征（煤油总包荧光强度与其中的双环芳香烃的荧光强度比与氧气含量呈线性关系），从而发展出了一种直接显示RP-3型煤油分布的PLIF技术并将其应用到高温高压煤油喷嘴实验中，完成了对气态煤油喷注定量测量的验证试验。