Optimization of colorimetric thermometry of soot based on complex refractive index assignment
Year: 2025
Type: article
Abstract: 在比色测温法中，传统复折射率在赋值时认为波长确定的碳烟复折射率恒定，因此采用经验公式或实验值赋值。随着碳烟机理的研究深入到更小的尺度，此种赋值方式将导致比色测温法的计算结果出现较大误差。以光学带隙为中间桥梁，将光学带隙和粒径间物理关系与线性插值取得的光学带隙和复折射率间的关系相结合，构建得到复折射率与碳烟粒径的关系，然后以此来探索比色测温法中碳烟颗粒尺度效应对复折射率的影响，并分别采用经验公式和实验值对复折射率赋值方法进行优化。将优化后的碳烟颗粒温度计算值与激光诱导荧光法测量的温度数据进行比较，评估两种方法的优化效果。研究结果表明：复折射率传统赋值方法的测温结果与实验结果存在20%～50%的相对误差，偏差值在300 K~1 000 K之间。在两种优化方法中，基于经验公式的优化方法仅将相对误差降低了约5%，而基于实验值的优化方法则显著提高了火焰温度测量的精度，测温结果的相对误差降低了约40%。
Source: Journal of Applied Optics
Authors: DU Xinyu, 北京科技大学 能源与环境工程学院，北京 100083, LI Shiyuan, ZHANG Junyou
Language: English
Subfield: Computational Mechanics
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: hybrid
OpenAlex ID: W4408908705