本书主要围绕高超声速风洞试验对于复杂流动现象观测和流场关键参数测量的需求，详细介绍了多种高超声速流场光学诊断技术与测量方法。全书共8章。第1章介绍高超声速流动的研究需求与挑战，以及高超声速风洞试验，第2章介绍光学/光谱学基础知识，第3章介绍辐射光谱技术，第4章介绍激光吸收光谱技术，第5章介绍荧光光谱技术，第6章介绍基于散射光谱的流场参数测量方法，第7章介绍基于光学示踪的测速方法，第8章介绍其他基于光学的流场参数测量方法。
样章试读
目录
- 目录
丛书序
前言
第1章绪论1
1.1高超声速流动：需求与挑战/1
1.1.1高超声速流动研究的重要性/2
1.1.2高超声速流动的概念/2
1.1.3高超声速流动的特点/4
1.1.4高超声速流动的典型问题/6
1.2高超声速风洞试验/7
1.2.1高超声速风洞（设备）简介/7
1.2.2高超声速风洞试验关键物理量/14
1.2.3光学诊断技术概况/16
1.2.4光学诊断技术面临的难点和挑战/18
1.3本书的结构/19
参考文献/20
第2章光学/光谱学基础知识21
2.1基本原理/21
2.1.1几何光学基础知识/22
2.1.2波动光学基础知识/27
2.1.3量子光学基础知识/36
2.2光学系统硬件设计基础知识/48
2.2.1光源/49
2.2.2传输系统/56
2.2.3探测系统/63
2.2.4光学系统标定基础/68
2.3小结/73
参考文献/73
第3章辐射光谱技术75
3.1基本原理/75
3.1.1辐射光谱温度测量/76
3.1.2辐射光谱组分分析/80
3.1.3等离子体辐射光谱电子数密度测量/83
3.1.4辐射光谱速度测量/85
3.2辐射光谱探测技术/86
3.2.1辐射光谱直接探测方法/87
3.2.2具有空间分辨能力的辐射光谱探测方法/88
3.2.3基于干涉原理的辐射光谱高光谱分辨探测方法/90
3.3辐射成像技术/92
3.3.1二维辐射光谱成像/92
3.3.2三维辐射光谱成像/94
3.4风洞应用实例/101
3.4.1高焓等离子体流场特性表征/101
3.4.2高焓/燃烧流场结构分析/107
3.4.3模型表面热流和烧蚀状态表征/110
3.5小结/112
参考文献/113
第4章激光吸收光谱技术118
4.1基本原理/118
4.1.1原子吸收光谱/119
4.1.2分子吸收光谱/120
4.1.3流场参数测量原理/122
4.2直接吸收光谱技术/124
4.2.1单波长/多波长直接吸收光谱技术/125
4.2.2基线校正方法/127
4.2.3光源调谐范围标定方法/127
4.3波长调制吸收光谱技术/131
4.3.1波长调制光谱系统设计/131
4.3.2波长调制谐波特性/133
4.3.3谐波信号的解调与处理/136
4.4空间分辨吸收光谱测量方法/141
4.4.1基于Abel逆变换的二维场重建方法/141
4.4.2基于计算层析的二维场重建方法/142
4.4.3点测量吸收光谱技术/144
4.5增强型吸收光谱技术/149
4.5.1多光程吸收光谱技术/150
4.5.2腔增强吸收光谱技术/151
4.5.3光腔衰荡技术/152
4.6双光频梳吸收光谱技术/154
4.6.1双光频梳吸收光谱基本原理/154
4.6.2双光频梳吸收光谱应用案例/156
4.7风洞应用实例/158
4.7.1高焓非平衡流场诊断/158
4.7.2超声速/高超声速燃烧状态表征/163
4.7.3表面化学反应/烧蚀问题研究/165
4.8小结/166
参考文献/166
第5章荧光光谱技术170
5.1基本原理/170
5.1.1荧光光谱组分测量/172
5.1.2荧光光谱温度测量/174
5.2平面激光诱导荧光技术/177
5.2.1平面激光诱导荧光流场截面探测方法/178
5.2.2多色平面激光诱导荧光技术/182
5.2.3基于结构光照明技术的杂散光控制方法/183
5.3双光子吸收激光诱导荧光技术/186
5.3.1双光子吸收激光诱导荧光探测方法/187
5.3.2双光子吸收激光诱导荧光标定技术/189
5.4风洞应用实例/192
5.4.1超声速/高超声速燃烧流场模态分析/192
5.4.2流场热力学化学非平衡特性评估/196
5.4.3低密度流场荧光示踪测温/200
5.5小结/202
参考文献/203
第6章基于散射光谱的流场参数测量方法208
6.1基本原理/208
6.1.1弹性散射和非弹性散射/209
6.1.2线性拉曼散射和非线性拉曼散射/211
6.1.3散射光谱测量流场参数原理/213
6.2弹性散射探测方法/218
6.2.1干涉瑞利散射技术/219
6.2.2瑞利散射温度成像技术/221
6.2.3增强型瑞利散射技术/226
6.3非弹性散射探测方法/228
6.3.1自发拉曼散射技术/228
6.3.2相干反斯托克斯拉曼散射技术/231
6.4风洞应用实例/236
6.4.1高超声速流场湍流度测量/236
6.4.2高超声速流场非平衡特性评估/237
6.4.3超声速/高超声速燃烧流场温度组分诊断/240
6.4.4基于散射成像的边界层流场可视化/243
6.5小结/246
参考文献/247
第7章基于光学示踪的测速方法252
7.1基本原理/252
7.2基于粒子示踪的测速技术/255
7.2.1二维速度场成像方法/255
7.2.2三维速度场成像方法/257
7.2.3粒子图像测速算法/260
7.3基于分子标记的测速技术/264
7.3.1纳秒分子标记测速技术/264
7.3.2飞秒激光电子激发标记测速技术/270
7.3.3分子标记测速图像处理方法/275
7.4风洞应用实例/278
7.4.1粒子示踪多维速度场测量/278
7.4.2纳秒分子标记速度场示踪/282
7.4.3飞秒激光电子激发标记速度线示踪/285
7.5小结/292
参考文献/292
第8章其他基于光学的流场参数测量方法296
8.1纹影/阴影流动显示技术/296
8.1.1基本原理/296
8.1.2系统设计/297
8.1.3风洞应用实例/299
8.2基于干涉/全息的流场诊断技术/302
8.2.1基本原理/302
8.2.2典型干涉/全息系统的设计/303
8.2.3风洞应用实例/312
8.3温敏漆/压敏漆技术/319
8.3.1基本原理/319
8.3.2温敏漆/压敏漆标定测量系统设计/321
8.3.3风洞应用实例/325
8.4小结/330
参考文献/331
京公网安备 11010102004214号