运用代数迭代技术由火焰图像重建三维温度场

在运用图像处理的方法测量火焰温度场的研究中,从摄像机获取的二维累积图像中重建出包含每个断面温度分布的三维温度场,是关系到能否投入实际应用的关系问题,结合扇形计算机断层成像原理和火焰辐射传递方程,推导出辐射强度随投影路径衰减的控制方程。将火焰断面网格化之后,运用代数重建技术对离散方程温度和辐射衰减系数同时迭代求解。在油煤混烧的燃烧器上运用该方法进行实验研究,并结合算法的数值模拟,对其可能误差和改进方     

利用火焰图像同时重建温度场和浓度场的试验研究

煤粉火焰图像是火焰辐射经过发射、衰减和散射等过程后到达摄像机靶面的投影。火焰发射出的辐射强度与火焰自身的温度密切相关，而辐射强度的衰减则取决于弥散介质的特性和浓度。该文首先研究了辐射衰减系数与粒子浓度场的关系，提出了对温度场和浓度场进行同时重建的控制方程。最后，在小型燥粉炉上进行断面温度场和浓度场的重建试验。图ll参l2     

基于塔克分解和声学测温的三维温度场重建

提出了一种基于塔克分解和声学测温的三维温度分布重建算法,该算法采用数值计算方法建立先验数据集,利用塔克分解提取锅炉温度场的主要特征,将声学测温与二维温度场插值相结合,重建三维温度场,提高了复杂温度场的重构精度,具有较快的重建速度。结果表明：该算法能够在10 s左右重建复杂三维温度场,相比传统声学测温可以将重建误差降低10%以上,对于先验工况外的温度场也有较强的适用性,对燃煤电厂燃烧优化和负荷调整具有一定的指导意义。     

炉膛火焰图像处理技术及温度场重构

锅炉中煤粉的燃烧过程是非常复杂的悬浮燃烧且极不稳定，监视系统的图像可能受到各种噪声的干扰，文中详细介绍了消除图像噪声、图像增强及边缘检测的原理，实现了对火焰图像的处理；给出了基于维恩辐射定律导出的双色测温计算火焰温度的算法，并成功用于火焰温度场的计算；最后给出了温度场计算机显示原理。图5参6     

基于辐射图像处理的单火嘴三维温度场测量

利用辐射图像处理方法对一台单火嘴卧式试验炉开展了三维温度场测量的实验研究,并结合温度分布分析了燃烧器火焰长度、火焰直径等特征参数,与图像边缘提取算法得到的火焰外形参数一致.通过多支热电偶对温度场监测精度进行了验证,测量误差小于6%.将三维温度场测量技术应用于单燃烧器火焰监视,有助于全面了解火焰燃烧状态,指导燃烧器优化设计.     

基于图像处理计算火焰温度场的一种修正--Abel算法

借助数字图像处理技术和通过分析火焰图像来推算温度场是近几年高温测量的一个热点之一,但在以往的探讨中均忽视了由火焰亮度叠加引起的模型误差问题,从而无法利用这种方案来实现对火焰温度场的精确测量。为解决这个问题,作者首次将等离子体测量中的Abel算法引入到火焰温度场测量中,取得了较为满意的效果。图4参5     

基于双色法的碳烟火焰三维温度场计算层析成像测量

建立了一种基于多角度火焰光学投影信号获取的三维层析重建成像算法,用于测量不规则形态火焰的三维结构。通过搭建可旋转的射流燃烧装置建立不规则轮廓非预混稳定乙烯碳烟火焰,采用单一像增强相机（ICCD）从28个不同角度依次进行火焰自发光的全波段、550 nm和650 nm窄波段投影图像采集,结合自编制的三维重建程序与修正双色法,实现了碳烟火焰三维温度场测量。结果表明,三维重构算法能够再现火焰结构与温度场三维空间分布特性,温度测量值符合层流乙烯扩散碳烟火焰温度范围,采用任意不同角度投影图像数据的数目高于15个时,重构效果最好。     

对称与非对称碳氢火焰温度场重建实验研究

为了测量碳氢火焰的截面温度场分布,根据火焰烟黑辐射传递特性,提出了基于火焰发射辐射能图像的温度场重建模型,使用最小二乘QR矩阵分解法（LSQR法）求解该模型。数值模拟重建了轴对称和非对称分布的两类温度场,重建结果精度较高。进而对实验室的甲烷扩散火焰截面二维温度场进行了重建,结果与已有文献相比符合较好,特别是对非对称火焰,能准确还原其温度场分布特征,实验得到了较好的结果。     

运用彩色 CCD 测量火焰温度场的试验研究及误差分析

电厂锅炉火焰的温度场分布对于电厂的安全运行和燃烧诊断都具有极其重要的现实意义。运用计算机图像处理技术测量燃烧火焰的温度场分布是近年来国内外得到较多研究的一项技术。文中采用彩色ＣＣＤ摄像机对炉膛火焰进行温度场计算,并对计算方法的误差进行了详尽的分析。试验结果表明,此方法简便可行,具有投入工业现场应用的前景。     

运用彩色 CCD 测量火焰温度场的试验研究及误差分析

电厂锅炉火焰的温度场分布对于电厂的安全运行和燃烧诊断都具有极其重要的现实意义。运用计算机图像处理技术测量燃烧火焰的温度场分布是近年来国内外得到较多研究的一项技术。     

基于火焰辐射图像的温度分布与浓度分布联合重建

讨论了基于火焰辐射图像的截面温度分布和碳粒浓度分布的重建测试方法。分析并建立了测试系统理模型和优化模型,设计了相应的求解算法,针对电站锅炉燃煤火焰进行了实际测试。计算结果与实际测试结果进行比较和分析,温度分布和浓度分布与模型重建结果比较接近,表明重建结果合理、可信。     

基于图像处理的非接触式高温测量方法的进展

叙述了几种在高温测量领域常用的基于光电检测技术和图像处理技术的非接触式高温测量方法，对它们的原理和测量方法进行了分析、比较。基于辐射原理的非接触测量方法，技术成熟、简单方便、抗干扰能力好；光谱诊断技术测温法有具有：高的时间空间分辨率以及高光谱分辨率；干涉法测温能实时反映燃烧温度场的动态变化过程，经图像处理后能得到精确的高温温度场。这些方法不但不受酸、碱等环境约束，还能实时、准确地进行温度场测量，很有发展前途。     

基于火焰辐射的回转式危险废弃物焚烧炉内介质温度场的非接触重建

以两段式回转窑焚烧炉为研究对象,基于逆向Monte Carlo方法,提出了利用电荷耦合器件摄像机所获取的辐射信息进行炉膛断面二维弥散介质温度场快速重建的模型.应用最小二乘QR(LSQR)矩阵分解算法结合维恩定律即可重建出截面温度场.模拟计算表明,即使在存在测量误差的情况下,仍可以较好地重建出介质温度场,同时辐射能传感器的信噪比不应低于70 dB.并进行了现场试验研究,试验结果证实了重建方法的可行性和实用性.     

基于炉内火焰辐射图像的断面温度场的重建方法研究

讨论了面向炉膛火焰的基于辐射图像的三维断面温度场测量;在分析了测量的辐射物理模型的基础上,提出了优化重建模型,进而提出了将罚函数法、模拟退火法、单纯形法结合起来的切实可行的重建算法。并在某电厂的锅炉上者了验证性的试验。     

发光火焰温度的彩色测量方法

以普朗克定律、Mie微小粒子散射理论描述发光火焰的辐射,以彩色三基色原理描述发光火焰的辐射颜色,由此推导建立的发光火焰温度的彩色测量方法,可依据颜色数据唯一求解火焰的实际温度,而且是一种无需标定、真正意义上的温度场测量方法。彩色测温方法还从理论上揭示了发光火焰在等温条件下的颜色表现,为一条具有确定的色度坐标位置的有限长度的曲线。     

应用图像处理技术进行预混层流火焰传播速度的在线测量

利用图像处理技术，根据层流预混火焰稳定燃烧的条件结合预混火焰燃烧模型，设计了火焰传播速度在线实时测量系统，通过图像采集在线获取火焰的静态图像，然后自动对图像进行滤波，边缘提取，再进行计算得到火焰传播前沿面积，在线算出火焰传播速度，这种方法具有非接触式测量的优点，利用它不仅可以测量层流预混火焰的传播速度，同时还为层流火焰的燃烧机理的研究提供一种直接的手段．