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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

课题目的：

本文主要讨论空气中氩弧等离子体射流温度的光学层析诊断研究。首先，以氩弧等离子体为典型实例，为其建立起一个适合基于折射率测量进行温度分布测量的理论模型。其次，考虑到实际等离子体射流射入空气中，可能会有空气混入的可能行，推导出了考虑了混入不同比例空气下的折射率模型，为研究此类高温复杂流场提供一定的理论参考。

研究意义：

2. 研究的基本内容

本文首先了解光学计算层析技术基本原理，并且了解几种方法的适用范围和应用领域。阴影法和纹影法多用于定性分析，很少用于定量研究；而干涉层析受实际测量环境影响较大，莫尔层析莫尔层析系统装置简单，机械稳定性要求低于干涉层析技术，所以具有更好的抗震性，对于物理量动态变化范围较大的复杂流场，莫尔层析技术更具优势。

熟悉层析技术对流场显示和诊断的四个步骤：实验，条纹提取，折射率重建，参数重建。为了研究复杂流场，本文着重学习了莫尔层析技术的基本理论、测量原理及重建理论。莫尔层析技术基于光线通过相位物体发生偏转，使莫尔条纹变形来反映光线的偏转角，进而推知被测场的折射率分布，进行折射率重建，通过理论分析，得出折射率于流场重要参数的关系，建立折射率模型，并且根据折射率与流场重要参数之间的关系，经过一步步推导进行参数重建，获得流场的重要参数分布。

等离子体进入空气，会与空气中各种成分相互作用，形成复杂流场，在研究复杂流场时，直接省略混合气体的贡献是不合理的。本文以氩弧等离子体为典型实例，推算出在高温复杂流场中折射率与温度分布的关系，并建立折射率模型，得出温度分布。对混入不同比例空气的氩弧等离子体的折射率模型进行了折射率模型的比较研究，最后，通过一个模拟实验进行了实践研究，并针对相关折射率重建模型的适应性进行了分析。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

准备阶段：（2016.1.13——2016.3.4）：查阅资料，掌握学习与课题相关的基础知识，学习了解课题研究最新进展。同时学习matlab程序语言，达到熟练运用matlab的程度。

写论文阶段：（2016.3.4—2016.4.4）在学校查阅相关书籍，跟随老师进行相关交流，提高自己对整个论文的思路理解

分析处理阶段：（2016.4.10—2016.5.10）对论文做最后的分析处理，完成论文，准备答辩。

4. 参考文献

[1]d．w．sweeny,c．m．vest．reconstruction of threedimensional refractive index field from multi-direction intefferometric data．appl．opt．，1973，12(i 1)：2649-2664

[2]o．kafri．noneoherent method for mapping phase objects．opt．lett．，1980，5(12)：555—557

[3]e．keren．e．bar-ziv,i．glatt,o．kafri．measurement of temperature distribution of flames bymoire deflectometry．appl．opt．，1981.20(24)：4263-4266