基于声传播谱的气体传感原理【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

基于声传播谱的气体传感原理PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 气体传感技术和超声波传感器概述1

1.1.1 气体传感技术1

1.1.2 超声波传感器2

1.2 基于声传播特性的气体传感技术4

1.3 本书的研究意义6

1.4 本书研究内容和组织结构8

1.4.1 本书的研究内容8

1.4.2 本书的组织结构10

第2章 气体介质中声传播谱的理论基础13

2.1 理想气体中声传播的热力学理论13

2.1.1 理想气体13

2.1.2 理想流体介质中声传播的三个基本方程15

2.1.3 声波动方程17

2.1.4 绝热过程的理想气体状态方程18

2.2 声波在非理想气体介质中的吸收和频散20

2.2.1 非理想气体介质中的经典声吸收22

2.2.2 非理想气体介质中的声弛豫过程24

2.2.3 气体分子弛豫吸收理论的发展历程28

2.2.4 DL理论模型的存疑30

小结31

第3章 多元混合气体声传播谱的理论预测模型33

3.1 混合气体声经典吸收谱的计算33

3.1.1 混合气体黏度系数34

3.1.2 混合气体热传导系数36

3.1.3 混合气体声经典吸收谱的计算结果37

3.2 多元可激发混合气体声弛豫谱的解析模型38

3.2.1 单一弛豫过程的唯象理论38

3.2.2 混合弛豫气体的有效定体摩尔热容39

3.2.3 混合气体振动弛豫方程44

3.2.4 碰撞能量转移概率的求解46

3.2.5 内外自由度温度变化率之比的数值解49

3.2.6 混合气体声复合弛豫谱的解析表达式50

3.3 解析模型的仿真和分析结果52

3.3.1 仿真结果与实验结果的对比52

3.3.2 声弛豫谱的解析分析57

3.3.3 振动-振动量子交换数对声弛豫吸收谱的影响59

小结61

第4章 声传播谱与气体成分的关系分析62

4.1 多模式振动弛豫的解耦合62

4.1.1 内外自由度温度变化率之比的解析结果63

4.1.2 混合气体有效热容的解耦合表达式64

4.1.3 基于解耦合模型的声弛豫吸收谱仿真结果65

4.1.4 解耦合过程与声弛豫吸收谱的关系70

4.2 声弛豫吸收谱的分解74

4.2.1 声复合弛豫吸收谱的可分解特性74

4.2.2 单一解耦合弛豫吸收谱的模式贡献度76

4.2.3 复合弛豫吸收谱的分解仿真结果78

4.2.4 解耦合单弛豫吸收谱的振动模式贡献度分析79

4.3 声弛豫过程的三要素84

4.3.1 弛豫过程三要素与声传播谱的关系84

4.3.2 外部环境对弛豫时间的影响86

4.4 振动能量转移速率影响声弛豫过程形成的分析88

4.4.1 20%N2-80%CH4中振动能量转移速率影响声弛豫过程形成的分析88

4.4.2 20%N2-80%CO2中振动能量转移速率影响声弛豫过程形成的分析92

4.4.3 5l2-75.05%N2-19.95%O2中振动能量转移速率影响声弛豫过程形成的分析95

小结98

第5章 声传播谱的实用化重建算法及其在气体检测中的应用101

5.1 不同热力学过程下的振动弛豫时间101

5.2 单一弛豫过程有效热容的重建算法103

5.2.1 基于两频点声测量值的单一弛豫过程有效热容104

5.2.2 PL重建算法的更正推导105

5.3 基于特征点的声弛豫谱重建算法107

5.3.1 特征点重建算法107

5.3.2 特征点重建算法的仿真结果110

5.3.3 特征点重建算法合成误差和频率选择114

5.4 重建算法在气体检测中的应用120

5.4.1 PL重建算法在气体检测中的应用120

5.4.2 特征点重建算法在气体检测中的应用123

5.4.3 基于有效弛豫区域的气体检测原理128

小结131

第6章 总结与展望134

6.1 本书研究内容总结134

6.2 后续研究展望137

参考文献138