Основы интегральных методов оптической диагностики дисперснофазных сред в процессах высокотемпературного синтеза материалов

• Автор: Гуляев, Павел Юрьевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 323 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава 1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ
ПАРАМЕТРОВ ДИСПЕРСНОФАЗНЫХ СРЕД
1.1. Задачи интегральных методов контроля материалов и веществ в дисперсной фазе
1.2. Основные виды интегральных соотношений и оптические схемы измерений
1.3. Обзор интегральных методов измерения
1.3.1.Методы контроля дисперсности (РЧР).
1.3.2.Измерение скорости двухфазных потоков (РЧС).
1.3.3.Методы контроля температуры (РЧТ).
1.4. Выбор и обоснование направления исследования
1.5. Выводы
Глава 2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРИБОРОВ КОМПЬЮТЕРНОЙ
ДИАГНОСТИКИ
2.1. Обобщенная математическая модель измерения параметров дисперсных веществ и материалов
2.2. Постановка задачи редукции в оптической диагностике распределенных параметров
2.3. Методы решения задачи редукции
2.4. Учет влияния аппаратных шумов оптоэлектронных устройств регистрации
2.5. Выводы
Глава 3. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МЕТОДОВ
ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ДИСПЕРСНОФАЗНЫХ СИСТЕМ
3.1. Метод редуцирования температурного распределения частиц
по их интегральному тепловому спектру

3.1.1. Постановка задачи и аналитическая модель измерения
3.1.2. Физическая модель измерения и методика калибровки
3.2. Метод редуцирования распределения скорости частиц по их интегральным время-пролетным характеристикам
3.2.1. Математическок описание параметров дисперсного потока
3.2.2. Время-пролетная модель измерения скорости частиц
3.2.3. Интегральные оценки скоростных параметров потока
3.3. Физические модели в задачах редуцирования скорости частиц
по их интегральным время-пролетным характеристикам
Модель пуассоновского взаимодействия ударной волны с облаком взвешенных частиц
3.4. Выводы
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
БЫСТРОПРОТЕКАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
4.1. Способ измерения яркостной температуры цифровыми пирометрами-тепловизорами в режиме накопления заряда
4.2. Исследование процессов СВ-синтеза методами яркостной пирометрии
4.2.1. Определение температуры фронта горения СВ-синтеза
4.2.2. Определение теплофизических параметров бинарной смеси
ТІ-А1 в режиме теплового взрыва
4.3. Исследование скорости массопереноса в двухфазных гетерогенных потоках
4.4. Спектральная диагностика температурного распределения
частиц в самосветящихся высокотемпературных потоках
4.5. Диагностика дисперсности в процессе впрыска топлива
4.6. Выводы
Глава 5. СИСТЕМЫ ЭКСПРЕССНОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ
ДИСПЕРСНЫХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ
5.1. Стенд комплексной диагностики температурно-скоростных

характеристик в процессах детонационно-газового напыления защитных покрытий
5.2. Стенд для исследования температурной кинетики и скорости горения в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза
5.3. Стенд оптической диагностики процессов смесеобразования
в нестационарной турбулентной топливовоздушной струе
5.4. Структура автоматизированной системы сбора и обработки
данных
5.4.1. Системная архитектура и характеристики базовых микропроцессорных платформ для оптоэлектронных систем экспрессной диагностики
5.4.2. Быстродействующая малоформатная цифровая телевизионная система и пирометр-тепловизор “ПРИЗ 14/20” на ее основе
5.4.3. Линейный измеритель скорости (инфракрасный) “ЛИСТ-ИК”
на базе лавинных фотодиодов
5.4.4. Автоматизированный спектрофотометр “Диагностик-Т” на базе
интегральной МДП-фотодиодной линейки
5.4.5. Комплекс технических средств для томографии плазменных
струй "Факел-1"
5.5. Выводы
Заключение
Литература
Приложения

00 2'
У(Ол.С.О) = I | кz2QJl(z,Xj,n)C(z)dz- С(я,)
j .0
£2(С) - стабилизирующий функционал, характеризующий степень гладкости С(г); Р - параметр регуляризации. Искомая функция С(г) является решением уравнения
(Йд7[с + рвс = (йооар, (1.2.15)
I >|<
где В = О (С) - производная Фреше функционала О ; оператор,
сопряженный
Метод многоволнового обратного рассеяния дает равномерную сходимость решения к истинному распределению при малых ошибках эксперимента. Алгоритмы построения СД), способ определения параметра Р, влияние погрешностей задания ядра (2Л и измерений 0(л,А) на точность
восстановления С(г) рассмотрены в работе [207].
Метод оптимальной параметризации применяется в случаях недостаточной информативности эксперимента, не позволяющей детально исследовать структуру распределения С(г), но позволяющей определять интегральные параметры функции С(г). Метод заключается в том, что решение ищется среди заданного функционального множества, удовлетворяющего определенным требованиям, обеспечивающим устойчивость С(г) [208]. Элементы множества определены посредством небольшого количества параметров. Значения параметров, при которых обеспечивается минимум невязки (1.2.14) является решением поставленной задачи.
Статистический метод позволяет измерять фракционный состав частиц размерами 0,02-4 мкм и основан на анализе броуновского движения частиц. В его основе лежит изучение зависимости статических характеристик светового поля и рассеивающей среды [220].