激波管实验数据后处理软件的优化方法研究开题报告

 2020-02-20 09:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1研究背景

matlab[1]是矩阵实验室(matix laboratory)的简称,是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。本课题利用matlab软件平台编写数据处理软件,进行激波管试验后的数据处理,同时对数据处理软件进行优化。

激波是扰动传播的一种形式。和通常形式的波一样,激波可以通过固、液或气体介质传输能量,甚至在缺少介质的情况下可以通过场来传播。而激波管[2]是进行燃烧相关机理研究的重要手段。激波管能够产生激波,并利用该超声速的压力波模拟所需的试验工况,在很多物理和化学的基础研究中(如燃烧、爆炸和非定常波运动等)有着广泛的应用。在20世纪50至60年代,大量的激波管工作集中于高温气体的化学物理性质研究,如clouston(1956年)等人在激波管中研究高温气体的吸收和发射光谱。燃烧和激波既是自然界常见的纯自然现象,同时也是人类经常制造的人为现象。随着试验技术的不断发展,开始在激波管内进行燃烧机理试验。由于对试验区气体的加热时间远远小于一般碳氢燃料的着火延迟时间,能够瞬间使试验区气体达到指定的温度和压力,因此可以采用激波管测量碳氢燃料的着火延迟时间。近年来,随着激波管测量和其他配套技术的日渐成熟,其着火延迟时间的测量精度越来越高,测量结果也愈发可靠[3]。通过激波管测量获得的着火延迟时间数据,可以为不同燃料的化学动力学机理研究及其燃烧模型的建立、简化提供强有力的基础数据支撑,使得激波管成为了研究燃料着火特性及其化学动力学的理想试验工具。

激波速度和着火延迟时间的获取需通过试验所得到的压力信号数据和光信号数据处理得到。因此,基于matlab平台编写数据处理软件,软件根据压力信号数据计算得到激波速度,根据压力信号数据和光信号数据计算得到着火延迟时间。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

1.方法学习:了解激波管的基本原理,学习激波管的参数计算方法,掌握激波管实验的基本流程。学习matlab软件使用方法及c语言编程。

2.研究内容:基于matlab平台编写软件对现有的激波管实验数据后处理软件进行优化,具体内容如下:

(1)通过学习激波管的基本原理,掌握准确的激波速度计算方法,

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3. 研究计划与安排

第1-2周 查阅文献完成文献综述和开题报告;

第3-4周 完成外文翻译;

第5-6周 学习matlab的使用方法,掌握激波管实验原理;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]张尊华, 李敬瑞, 万琦, 等. 激波管的调试与甲烷着火延迟时间的测量[J].华中科技大学学报(自然科学版), 2017, 45(7): 56-60.
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