激光诊断方法

激光燃烧诊断技术通过测量激光与燃烧场中分子的吸收、发射、散射相互作用，得到原位定量的火焰温度、组分浓度和流场密度、速度等信息，具有极高的时空分辨率、灵敏度与选择性， 是最主要的非接触燃烧实验方法。常见方法包括瑞利散射、米散射、拉曼散射、荧光散射、吸收效应和多普勒效应等过程，这几种测试方法各有优缺点、互为补充，总的发展趋势是从线平均测量到场分辨测量，从低频稳态测量到高频动态测量。激光燃烧诊断的核心设备是激光光源。可以说是“一代激光器,一代测试方法”。

光谱诊断方法的优点是对火焰无干扰，成像方法可以提供较高的时间和空间分辨率，通过图像能够准确地区分不同组分，并精确地测量温度、不同组分的浓度。 下面是常用的几种激光诊断方法的示意图。

应用光谱研究火焰的历史可以追溯到1860年Kirchhoff和Bunsen针对火焰中金属的光谱测量和1857年Swan对蜡烛火焰的测量。

博士导师研究分子光谱，发现导师的前面的导师可以追溯到剑桥大学的Sugdun，是做了很多工业实际应用研究。再之前的 Norrish 就是做的用光谱方法研究闪光灯热解。 现在算是重新回到了应用研究上来。

燃烧诊断主要是光测和光谱知识在燃烧中的应用。宏上要观理解为何要做实验和发展燃烧诊断方法，为何需要诊断方法解决什么问题。 参考driezler 上课ppt中的说法，燃烧诊断的任务包含如下几个：

1. 燃烧理论，这方面比较成熟了；
2. 仿真对照，精细测量，验证CFD；
3. 燃烧器中的火焰结构和运动（主要是成像），研究燃烧现象，火焰结构和运动，湍流燃烧机理，包含标准火焰的研究；
4. 发展技术和方法，发展实际应用的传感器（tdlas 主要问题是空间分辨率问题，对于燃烧器的尺寸来说，TDLAS测量的空间分辨率太粗，可以做传感器，但研究其他问题不够用）

燃烧诊断研究基本问题是测量温度，组分，压力，速度；进一步需要和燃烧学结合，目标和主线是研究火焰和燃烧室，燃烧诊断的目标是解决燃烧研究的问题。因此很多时候，是要把特定的实验方法用在特定的燃烧研究里面。 诊断研究现在阶段需求，理论研究比较成熟，要以工业应用需求为主，还是从燃烧室的现象和要解决的问题出发。

一个光谱诊断方法的简介文件。 光谱诊断方法简介

如何做燃烧的仿真？湍流燃烧还是很难算的，Fluent 可以大概算算。用 Cantera 和 Chemkin 算一般的反应动力学计算，比如火焰温度。 分子光谱仿真？就很小众了，图形化的有 pgophor，最全的应该是 SPFIT/SPCAT 。LIFbase是专门的几个双原子分子的LIF光谱数据库仿真。 几何光学仿真用 zemax，但感觉一般也不需要。