為了增加火箭引擊的燃燒效率及解決燃燒不穩定問題,邱輝煌博士於1970年代從群 集燃燒理論開始,發展一套系統化的方法,期能用電腦計算來模擬燃燒室中的環境 ,並能找出最佳油滴噴霧分佈,配合引擎各種操作狀況,亦即做為設計動態噴霧器 的基礎。 傳統對油滴噴霧分佈之描述參數有二種:一類是幾何外形之描述;另一類是油滴粒 子的大小、速度、數目密度之描述。這些描述參數都不能強有力地描述,例如油滴 空間分佈對油滴燃燒的交互作用;油滴噴霧中油滴與空氣(或氧化劑)的混合性能 ,諸如此類涉及油滴彼此間的空間分佈。本文提出一徑向機率分佈之函數,起源於 統計熱力學,可對粒子間彼此存在關係做描述。量測此分佈函數可代入邱博士發展 之電腦程式做計算模擬。 由於真實噴霧的量測環境是一個很嚴苛的實驗環境,本文從減慢速度、放大粒子尺 寸,簡化問題來著手,針對一同粒子大小之靜態模型,利用影像處理及電腦視覺, 在不同視角之照片中,比對灰度值,找出同一粒子在不同視角照片中之座標值,經 由立體攝影演算法去重建粒子的三度空間分佈。對動態真實噴霧只要多次取樣,在 時間序列中即可處理成油滴於空間中出現的相對機率分佈。 附錄中對未來工作,從靜態模型改為動態模型,到真實噴霧量測的進階方法及困難 ,做一介紹。舉凡高速攝影、脈衝雷射、採用不同能量放射線穿透之影像重建及光 散射方法,都值得相關研究者參考。
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