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颗粒浓度和光学厚度对火焰温度场重建的影响
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:仪器仪表学报
  • 时间:0
  • 页码:2003-2007
  • 语言:中文
  • 分类:TK311[动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]能源清洁利用国家重点实验室,浙江大学杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(60534030)、长江学者和创新团队发展计划(IRT0434)资助
  • 相关项目:燃煤锅炉关键参量检测与燃烧控制中的基础理论研究
中文摘要:

利用彩色CCD摄像机重建火焰三维温度场分布是一项具有广泛应用前景的研究课题。目前,此项研究的重点集中于在假设燃烧中颗粒的浓度已知的条件下,求取温度的分布。但是,这样的模型没有考虑到火焰中颗粒的浓度(对应于光学厚度)对测量带来的影响。基于CCD摄像机得到的辐射能图像,本文利用三维吸收、发射和各向异性散射介质温度场重建的模型,根据燃煤锅炉数值计算结果,主要考察了颗粒浓度和光学厚度对温度场重建的影响。采用最小二乘QR分解(LSQR)对重建方程进行了求解,较好的克服了重建问题的病态性对结果的影响。结果表明,在一定的颗粒浓度范围内,随着颗粒浓度和光学厚度的增大,重建误差呈现了开始稍微减小然后又增大的趋势,重建温度场总体上能够较好的再现假设温度场的特征。

英文摘要:

Three-dimensional flame temperature reconstruction based on CCD camera is the study that has wide application prospect. Now this study is focused on temperature field reconstruction under the assumption that particle concentration in the combustion system is known. But the effects of particle concentration (corresponding to optical thickness) on the measurement are not considered. The study of the effects of particle concentration and optical thickness on the temperature field reconstruction was performed in the paper. Three-dimensional temperature field reconstruction model in absorbing, emitting and anisotropically scattering medium was used based on radiative energy images captured by CCD camera. Least square QR decomposition (LSQR) method was introduced to solve the reconstruction matrix equation and it can overcome the effects of ill-posed characteristics of the reconstruction problem on the results. Results show that in the certain range of particle concentration, as the increase of particle concentration and optical thickness, the reconstruction error firstly decreased and then increased and reconstructed temperature field can reproduce the assumed temperature field well.

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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481