基于图像处理的炉膛火焰温度场测定

应用数字图像处理技术进行炉膛火焰检测是火检技术的发展趋势。文中介绍了数字式图像火焰检测系统的基本构成、工作原理和燃烧器火焰熄火、着火的判据。重点介绍了通过比色法测温原理重建炉内火焰温度场分布,并对已有的方法进行了优化。此方法不仅具有普通双色法标定简单的特点,而且因为不同波长的辐射图像是在同一幅彩色图像上得到的,省去了同时获取同一燃烧对象在不同波长下的辐射图像的困难,因而十分便于应用。采用图像中红色分量或者绿色分量就可以计算火焰图像中任一点的温度,从而构建图像二维温度场分布。程序运算结果表明,该方法能够快速测定温度场分布,并且误差较小。     

图像处理技术在炉膛火焰温度场分布中的应用

根据双色测温法原理，利用高温工业电视所摄取的彩色火焰图像中的彩色分量，运用数字图像处理技术，重建燃烧火焰的温度场分布，并对测量火焰温度的两大误差来源进行了分析和校正处理。     

火焰温度场测试中的传感器动态响应研究

在诸如爆炸火焰温度场的瞬态测试中,传感器的动态响应特性是影响测试结果的重要指标,而温度传感器热电偶的动态响应特性通常通过时间常数来反映。针对这种特殊测温环境下对热电偶时间常数的标定要求,采用火焰温度源法,对OMEGA生产的热电偶的时间常数进行了标定分析,获得其时间常数为846.992 ms,标定系统的动态重复性为1.17%。结果表明,用此标定方法得到的时间常数能更真实地反映热电偶在火焰温度场中的动态响应性能,且标定系统的动态重复性好,测试精度高,对分析弹药爆炸过程中的热毁伤效应有一定的参考价值。     

钢管调质热处理过程热变形及温度场仿真分析

气瓶用钢管在调质热处理过程,为保证温度分布均匀,需采用钢板封堵钢管两端.为验证采用Q235钢板封堵钢管开展热处理的工艺安全性,利用体积微元法,提出了钢管热处理过程热变形数值分析方法.建立了仿真分析模型,开展了仿真计算,仿真结果表明封堵钢板最大塑性变形为25.6mm,封堵钢板及钢管最大应变均小于极限应变,仿真结果表明,上述热处理工艺可安全实施.热处理完成后实测封堵钢板变形值与仿真结果吻合较好,验证了所提仿真分析方法的正确性.结合所提出的温度场分析方法,分析了热处理过程中转炉时间段钢管温度变化,得到了不同测点温度随时间变化关系,为热处理工艺改进提供了指导.     

基于DSP的锅炉火焰温度场测量及燃烧诊断系统

针对电站锅炉火焰监视、温度场测量和燃烧诊断中存在的问题，提出了一种以DSP为核心的嵌入式图像火焰监测系统，在对彩色图像法测量温度场的原理论述的基础上，对图像采集和处理各部分的电路和系统软件进行了分析和说明。通过优化设计，使系统的数据处理能力和实时性得到大幅的提升。经过200MW机组的试验表明，系统能在1帧时间内完成一幅图像的处理与特征量的提取，在1s内完成锅炉燃烧状况的诊断，火焰监测和燃烧诊断实时性得到了保证。温度场测量最大偏差不会超过50℃，相对误差小于5%，能满足系统对测量精度的要求。     

基于ANSYS薄板GTAW焊接温度场数值模拟

本文采用双椭圆表面热源模型,利用有限元分析软件ANSYS对薄板GTAW焊接三维非线性瞬态温度场进行了计算机模拟,得到了焊件的温度场的分布规律。并与工艺试验结果进行了比较,验证了模型的有效性。     

弧焊正反面温度场及其影响因素的数值模拟研究

本文利用成熟的有限元数值模拟技术探讨了弧焊正面温度场与背面温度场的定量差异及其相关影响因素 ,指出在一定条件下近似地以正面熔宽代替背面熔宽所带来的误差不仅与板厚有关而且还与正面熔宽的宽度值即能量输入有关     

三维堆焊快速成形温度场的数值模拟

利用有限元法对三维堆焊快速成形过程中的温度场进行模拟.对自然散热和冷却条件下的温度场进行了分析,结果表明自然散热时高温区域的面积明显大于冷却条件下的面积,成形时采取冷却措施可以有效地减小高温区域的面积,从而可以避免成形件的氧化,保证成形质量.     

平板式氧传感器温度场与应力场的数值模拟

对平板式氧传感器的温度场和应力场进行了模拟。温度场的结果显示,锆板在10 s左右前端温度就可以达到均匀,且厚度方向表现出了很好的温度一致性;应力场的结果显示,应力的较大值发生在固定位移与自由端的交界部分。并对平板式氧传感器的印制和装配给出了建议。     

水平管道空间煤尘爆炸火焰传播特性数值模拟

为研究水平管道空间煤尘爆炸火焰传播特性,以水平玻璃管道煤尘爆炸实验装置为依托,以褐煤为研究对象,构建了煤尘爆炸火焰传播特性数学模型和水平管道几何模型,采用数值模拟方法研究了水平管道空间煤尘爆炸不同时刻沿水平管道长度方向(z方向)火焰传播特性、爆炸反应充分时沿z方向火焰温度传播特性及不同截面火焰温度传播特性。研究结果表明:①不同时刻爆炸火焰传播距离模拟值与实测值最大误差为0.09m,最小误差为0.01m,验证了数值模拟方法的可行性。②煤尘爆炸反应充分时,水平管道空间可划分为初始扬尘区z=0～0.1m、高温点火区z=0.1～0.3m、温度跃升区z=0.3～0.56m、高温核心区z=0.56～0.86m和高温扩散区z=0.86～1.4m。③煤尘爆炸反应充分时,z=0.2m处截面上,距圆心越近则温度越低,说明该区域虽为爆源,但不是爆炸热量释放核心区;z=0.2,0.4m处截面最外围近壁区域存在约500K窄环形低温区,这是由于管壁设置温度恒为常温300K所致;z=0.86～1.4m处截面上,距圆心越近则温度越高,截面距高温核心区越远则温度越低。数值模拟结果与火焰实际传播情况相符。     

高混凝土重力坝孔口应力非线性数值模拟

为准确描述重力坝孔口应力分布,提出高混凝土重力坝孔口应力的非线性数值计算分析整体方案．首先对坝体进行线性计算获得孔口应力分布规律及峰值以便于配筋,然后基于损伤塑性模型对孔口剖面作非线性应力应变分析,考察钢筋应力及其止裂效果．以某钢筋混凝土重力坝工程为背景,依据规范简化混凝土单轴应力一应变曲线,在Abaqus平台上对中孔的3个剖面进行非线性有限元分析,考察中孔在坝体自重和内水压力作用下的结构特性和损伤分布规律等,并重点探讨损伤区域的演化及钢筋应力等问题．结果表明数值模拟结果与模型试验有较好的一致性,可为同类型工程的数值计算和设计提供一定借鉴．     

燃油分配管结构强度仿真

采用仿真与试验相结合的方法分析燃油分配管的结构强度.讨论模态分析及频率响应分析相关理论和燃油分配管的建模特点.采用Abaqus对燃油分配管实例进行数值模拟,分析燃油分配管仿真建模中网格划分、算法选择和阻尼参数等关键问题.仿真和试验结果表明:燃油分配管的1阶频率为320.22 Hz,频率响应分析的最大应力为330 MPa,说明结构存在风险;支架板加厚1.5mm后燃油分配管的1阶频率为524.00 Hz,同时,试验得到1阶频率为512 Hz,两者相对误差为2.3％,说明结构通过扫频试验.     

复合地基三维动力固结过程的数值仿真

基于有限元法建立复合地基三维固结过程的动力学模型.该模型包括桩-土相互作用、土壤-孔隙流体材料等的非线性特性.通过子模型和嵌入区域技术,降低计算规模,提高计算模型的收敛性,并建立针对此类问题的基本分析流程和方法.     

内置转子换热管强化传热数值模拟

为分析内置转子换热管的传热效果,建立光管和内置转子换热管的三维模型,对换热管内流场、温度场、压力场以及传热过程进行模拟,得到管内流体的阻力特性和传热特性.模拟结果表明:内置转子换热管内的三维流动比较复杂,转子与管壁之间缝隙内的流体有明显的环绕流动,切向速度和径向速度也增大到一定范围;相同雷诺数条件下,内置转子换热管压降...     

反应堆流场分析的数值模拟

运用CFD分析工具对反应堆内的流场分布进行数值模拟,给出反应堆燃料组件入口处流场的速度和流量分配情况.通过对计算结果的比较分析,对核电厂反应堆内的流动特性有比较全面的了解,从而为反应堆堆内构件的设计和优化提供分析依据.结果表明反应堆内流场采用CFD技术进行模拟计算是可行的.     

微通道换热器的数值模拟和结构优化

为提高微通道换热器的换热效率,利用COMSOL耦合求解流动和传热方程,对微通道换热器换热特征进行数值模拟.通过分析微通道换热器的温度、微通道的入口与出口的压差以及微通道换热器的总热阻等参数,对其换热性能进行评估.优化微换热器的几何结构可以有效提高换热性能.数值模拟结果表明：当微通道的高宽比为0.8、微通道与间隔的宽度比为0.6、微通道数为71时热阻最小,换热性能最佳.     

变模温注射成型数值仿真

针对传统的恒定模温控制技术易导致塑件表面产生熔接痕、流动痕和凹陷等表面缺陷的问题,采用Moldex 3D对某典型型腔进行流动分析,预测模型中熔接痕产生的位置;利用该软件中的暂态冷却模块,采用改变冷却方式和注射时间的方法对普通冷却与变模温技术的保压和冷却效果进行对比.分析结果表明,变模温技术能在不影响生产效率的基础上,达到提升制品品质的目的.     

基于AutoLISP的有轨起重机非圆轨道动态仿真

为方便有轨起重机轨道修正方案的可行性验证,基于AutoLISP对修正轨道进行仿真。仿真模型使内侧车轮与内侧轨道完全重合,利用几何关系绘制外侧车轮轨迹。外侧车轮与外侧轨道的偏移量小于2倍轮轨中心距,说明小车可以顺利通过修正轨道,否则会出现卡轨。某型号起重机实际参数验证本文方法的可行性。     

矩形顶管施工对下卧轨道交通盾构隧道 变形影响的数值模拟

针对苏州市综合管廊项目,为确保邻近既有轨道交通结构的安全,通过midas GTS模拟综合管廊与轨道交通交叉段的矩形顶管施工过程,研究综合管廊顶管施工对下卧轨道交通盾构隧道结构变形的影响。模拟结果认为施工引起的隧道变形在允许的范围之内,不会影响轨道交通正常运营。研究结果可对后续上穿轨道交通类似工程提供参考。