第35卷，第3期 2015年3月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
柴油的透射光谱测量和热辐射物性参数反演
李栋1-2，齐晗兵1-2，吴国忠1.-2*
1.东北石油大学，黑龙江省高校防灾减灾及防护工程重点实验室，黑龙江大庆163318 2.东北石油大学土本建筑工程学院，黑龙江大庆163318
Vol. 35,No. 3-pp719-723
March, 2015
摘要提出了一种基于填充柴油类半透明液体光学腔的透射光谱反演其介质光学常数的新方法（IDTM），通过测量填充水光学腔的透射光谱并反演水的光学常数进行了方法验证。采用BrukeV70博里叶红外光谱仪实验测量了填充柴油光学腔在波长215m的透射光谱，基于新方法反演得到柴油在部分波长区域的光学常数，进而计算得到了其热辐射物性参数。研究结果表明：(1)在波段为2.02.5um，新方法(IDTM)反） SODTM和SDTM。（3)柴油在波长2～15μm范围透光性能较差，其中存在2.4，3.4，6.9，7，3和13.8μm
等5个强吸收区域。（4)柴油的光学常数和热辐射物性参数光谱选择性很强，在不同波段其值差距较大，关键词半透明液体；透射光谱；光学常数；热辐射物性参数
中图分类号：TK314；O241.7
引言
文献标识码：A
柴油类波态碳氢燃料的光学常数在化工、航天、动力和
生物等众多领域具有重要的应用背景，例如，波态碳氢燃料的光学常数是航空航天发动机燃烧室的传热伤真口，超燃冲压发动机主动冷却热防护壁面高温辐射机理研究3]，碳氢燃料池火灾热反馈分析3，碳氢燃料类发动机内光学吸收诊断研究的基本参数，然而，液态碳氢燃料的光学常数很难通过实验手段直接得到，而是采用测量其相关光谱数据并结合相应的反间题模型计算得出
从20世纪30年代，国外学者就开始关注液态碳氢燃料光学常数的研究5汀，但由于当时测量仪器和计算条件的限制，早期的学者通过测量碳氢燃料的透射光谱，采用Beer-Lambert定律计算得到碳氢燃料的吸收指数"。Tien等提出利用两种厚度碳氢燃料(庚烷和癸烷)透射光谱反演其光学常数的 simplified omitted double thickness model (SODTM), 但其忽略填充液体前后玻璃和液体的界面反射率变化影响。 Sazhin等[".14测量波长在0.2～10μm下柴油的透射光谱，得到了其光学常数，但没有给出具体的测试方法。近年来， Porter等-提出了一种利用Fourier transform infrared (FT IR)光谱测量和Kramers-Kronig(K-K)色散关系式结合，计
收稿日期：2014-01-24，修订日期：2014-04-17
D0I: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2015)03-0719-05
算强吸收性液态碳氢燃料光学常数的方法，并测量了波长为 3，4um柴油的光学常数，但其采用假设条件构造的K-K关系式实现折射率求解，难以消除假设条件引人的误差。李栋等[12-13]在借鉴SODTM的基础上，考虑高阶反射项的影响，建立了 simplified double thickness model （SDTM)，但仅适用于当量透射光谱（填充液体介质前后光学腔透射能量的比值）的情形；为修正当量透射光谱的不利影响，李栋等1又提出了一种新的双厚度透射法monte-Carlo double thickness mod-el（(MCDTM)来实现液态碳氢燃料光学常数的测量。
本工作在MCDTM的基础上，提出了一种针对双厚度法测量液态碳氢燃料光学常数的反演方法improved double thickness model（IDTM)，通过测量和计算水的光学常数进行了方法验证。然后，以柴油的透射光谱和光学常数为研究对象，分析了柴油的透射光谱和光学常数两者之间的关系，
最后给出了柴油的热辐射物性参数 1
理论分析
透射比计算模型
1.1
透射光谱测试用光学腔的结构为玻璃-液体-玻璃三层平板结构。假定玻璃厚度均为{，材料的光谱折射率和光谱吸收指数分别为n；和；液体厚度为L，其光谱折射率和光谱
基金项目：国家自然科学基金项目（51306031，51274071)，中国博士后科学基金项目（2014M560246)资助
作者简介：李栋，1979年生，东北石油大学土木建筑工程学院副教授
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