2016燃烧学年会集文献

（430074）Telmail：358107754@G-DSIMULATIONOF BINARYGASDIFFUSIONEXPERIMENTBYMATLABLUCheng- FUPei- YUE PENGZhi- (HuazhongUniversityofScienceandTechnology,StateKeyLaboratoryofCoalWuhanTelbstractBasedonthestateequationoftheactualgasandG-Dformulaofthegasrefractiveindex,usingthedigitalsimulationfunctionofMatlab,amodelofbinarygasdiffusionwasdesignedandconstructed.Interferencefringeofbinarygas(O2-CO2)diffusionin273K,0.1MPacanbecapturedbytheprogrammingandsimulationofMatlab.Byreductiontreatmenttotheinterferencefringe,concentrationfieldofbinarygasdiffusionindifferentlocationandanymomentcanbeobtained,thenthediffusioncoefficientcanbecalculatedaswell.Itestablishedasolidfoundationfortheanalysisofinterferencefringecapturedintheexperimentandcalculationoftheactualgasdiffusioncoefficient.Keywords:lateralshearinterference;binarygasdiffusion;Matlabsimulation;diffusion0几十年来有了长足的发展。1976Bochner[4]将双曝光全息干涉法用于水溶液中蔗糖扩Matlab12632.8nm，激光器发出的单束光波先经过可调分光器去除杂

图1剪切系统光路 Matlab模拟模

图3验时可以调试剪切量使原光波与剪切干涉光𝜃ሺx,𝜃ሺ,y−ሻ波面的错位差和畸变区域的折射率引起的相位Θሺx,yሻെ◌ൗ𝜃ሺx,yሻ−𝜃ሺx,y− 2π∙𝑛

子波面的光程差，𝑛为平行平晶的折射率。扩散初始条件：扩散槽长度8cmc1=0,c2=0.041mol/L;激光波长632.8nm，平行平晶折射率为1.515。మ ଵଶ前，左侧O2浓度为c1，右侧O2浓度为c2，求解费克定律得到： ଶ

𝐷ଵଶ=ଶ ௧ଵ/𝐷ଵଶ=଼௧ଵ୪୬图4扩散开始后5s时获取的干涉条 图5扩散开始后10s时获取的干涉条强的大小。两个同频率、同振动方向的点光源Q1、Q2,他们的波函数分别为：𝑈ଵ=𝐴𝑒◌ି(௪௧ାఝଵ)𝑈ଶ=𝐴𝑒◌ି(௪௧ାఝଶ) 当两束光传播到同一点P时，他们的方程分别是:𝑈ଵ(𝑃)=𝐴(𝑃)𝑒◌ି(௪௧ାఝଵ())，𝑈ଶ(𝑃)=𝐴(𝑃)𝑒◌ି(௪௧ାఝଶ( I(P)=ሾ𝐴(𝑃)ሿଶ+ሾ𝐴(𝑃)ሿଶ+𝐴ଶ(𝑃)cosሾδ(p)ሿ=2𝐴ଶ(𝑃)(1+cos(δ))=4𝐴ଶ 可以为每个暗条纹定义pi的奇数倍的相位，例如-ఒδ(𝑥,𝑦)=◌(ൣ𝑛−𝑛)∙𝐷𝑒𝑝𝑡ℎ+∆𝑧∙𝑛൧∙ ఒ

G-D公式n=1+ρ∙K[8]，针对二元混合组分的可以展开为:n=1+ρ(∑𝛼𝐾)=1+𝜌𝛼ଵ𝐾ଵ+𝜌𝛼ଶ𝐾ଶ=1+𝑐ଵ𝑀ଵ𝐾ଵ+(𝑐0−

=◌ିଵିெ◌మெ◌భభିெ◌మ

体的浓度，Mi代表不同组分气体的分子质量。10sO2O2浓度差绝对值∆c随x如图8所示：析结 =12Matlabcosδ2π，据此可求出δ的变化。MichealCVillet,GeorgeRGavalas.MeasurementofConcentration-DenpendentGasDiffusionCoefficcientsinMembranesFromaPsuedo-SteadyStatePermissionRun[J].JournalofMembraneScience,2007,297(1/2):199-205N,Matsunaga,M,Hori,A,Nagashima.MeasurementsoftheMutualDiffusionCoefficientsofGasesbytheTaylorMethod[M].NihonKikaiGakkaiRonbunshuBHen/transactionsoftheJapanSocietyofMechanicalEngineersPartB:JournalofSolutionChemistry,2002.182-193T,R,Marrero,E,A,Mason.GaseousDiffusionCoefficients[M].Rholeisland:BrownUniversity,1966.19-28BochnerN,PipmanJ.Asimplemethodofdeterminingdiffusionconstantsbyholographicinferterometry[J].J.Phys.D,1976,9(13):1825-1841.费继友,张运宏,张颖,何茂刚.数字图像全息干涉法测量液相质扩散系数[J].大连交通大学学报,2007,28(04):21-25[J].2010,31(3):369