• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
光谱响应曲线对双色法燃烧测量技术精度影响
  • 46
  • 作者

    韩磊程勇朱宁静王哲黄志锋

  • 单位

    武汉大学动力与机械学院

  • 摘要
    化石能源是全球能源消费占比最高的能源,我国超一半的能源消费来自于煤炭,化石燃料燃烧时燃烧系统的温度场和燃烧介质的浓度分布直观反映了其是否充分燃烧,以及燃烧系统是否安全稳定运行。基于CCD相机的双色法广泛应用于燃烧温度场和烟黑浓度场测量,为认识燃烧规律和掌握燃烧状态发挥重要作用。已有工作大多忽略CCD相机的光谱响应特征,而将CCD相机各通道检测信号视为火焰在特定波长处辐射能量,给燃烧温度和烟黑浓度测量结果带来误差,并鲜有针对光谱响应曲线简化所引起测量误差的分析。通过模拟计算分析了形状、半宽、不对称性等不同光谱响应曲线参数对火焰温度及烟黑浓度重建精度的影响。结果表明,光谱响应曲线形状和半宽对重建精度影响较小,在无测量误差条件下,温度场平均重建误差均小于1%;当光谱响应曲线不对称或中心波长不准确时,重建结果误差明显增大,在无测量误差条件下,温度场平均重建误差可达2.4%。对CCD相机进行黑体炉及光谱响应曲线标定,通过CCD相机对乙烯层流扩散火焰进行实验测量发现,利用中心波长和利用实际光谱响应曲线测量结果具有明显偏差,最高温度和最大烟黑浓度偏差分别为4.74%和16.4%。
  • 关键词

    光谱响应曲线双色法温度场烟黑浓度场

  • 文章目录
    0 引 言
    1 重建原理及算法
    1.1 基于辐射图像的双色法温度及烟黑浓度重建原理
    1.2 重建算法
    2光谱响应曲线对双色法重建精度影响模拟计算
    2.1 光谱响应曲线形状对重建精度影响
    2.2 光谱响应曲线半宽对重建精度影响
    2.3 重建中心波长不准对重建精度的影响
    2.4 光谱响应曲线不对称性对重建精度的影响
    3 光谱响应曲线标定及乙烯层流扩散火焰实验测量
    3.1 光谱响应曲线标定
    3.2 黑体炉标定
    3.3 火焰温度场及烟黑浓度场重建
    4 结 论
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