质扩散系数是质量传递领域中最基本的物性参数,反映物质扩散的能力,是实验测量和理论描述质扩散行为的基础。在综合比较了目前存在的各种质扩散系数实验测量方法的基础上,分别搭建了适用于液-液、气-液、气-气的数字激光全息干涉法流体质扩散系数实验测量系统。针对图像处理,在详细地研究数字全息干涉法测量流体扩散系数原理的基础上,将基于傅里叶变换的相位检测原理应用于流体质扩散系数测量中的图像数据处理,提出了一种新的流体质扩散激光全息干涉条纹图像的处理方法。采用该实验系统,测量了各种含氧替代燃料及燃料添加剂在正庚烷、柴油及空气中的质扩散系数,同时测量了6种工业常用气体在空气中的质扩散系数。通过对以往扩散理论的研究,基于链式Lennard-Jones流体模型,提出了一个计算流体自扩散系数的新关联式。并将该关联式与计算平衡性质物性参数的范得瓦尔斯(van der Waals)混合法则相结合,提出了一个物理意义明确、精度较高的计算二元流体质扩散系数的半经验关联式,通过与实验数据的对比,验证了所提出公式的正确性及精确性。
英文主题词Digital holographic inerferometry; Mass diffusion coefficient; Image processing; Lennard-Jones chain fluid