本研究针对微型飞行器中微型燃烧室,进行燃烧火焰的层析成像测量研究。研究内容包括探讨微小尺度下ECT传感器的优化以及电路的激励、检测模式和图像重建算法,信息融合图像重建算法;结合燃烧学的数值仿真方法,获取燃烧室结构设置的依据。在微尺度燃烧传感方法、火焰的电容感应机理、多孔介质中火焰的成像等方面取得开创性进展,开拓跨学科信息融合的层析成像的新方法。重要结果包括(1)在科学理论方面,通过机理分析和数学推导,确认了ECT对火焰层析成像的感应机理,解决一个长期存在争议的理论问题;(2)推导出耦合局部最优化算法、全局最优化算法优势的协同搜索全局最优解算法,以及信息融合的泛函,开辟了ECT图像重建计算的新途径;(3)国际上首次构造了能够承受火焰高温的ECT火焰成像传感器,以及适合火焰检测的特殊结构;(4)多孔陶瓷常作为稳定燃烧的介质之一。但因不透明,无法用常规方法探测其内部火焰。本研究中国际上首次实现了在多孔介质中不同燃烧强度下火焰的ECT成像;(5)国际上首次实现了微小尺度下多孔介质中ECT对多个火焰的辨识与成像。
英文主题词Process tomography, flame, porous media