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基于可调谐二极管激光吸收光谱的痕量水汽测量

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光学学报 2018年第11期38卷 385-390页

作者：臧益鹏聂伟许振宇彭于权阚瑞峰中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

采用可调谐二极管激光吸收光谱技术对高纯氮气中的痕量水汽进行检测。首先,在自主设计的多次反射池中,利用体积分数为1.007×10^(-3)的CH_4作为标准气体,运用1654 nm附近的CH_4吸收光谱,采用三线拟合方法同时拟合3条中心频率相近(小于0.... 详细信息

采用可调谐二极管激光吸收光谱技术对高纯氮气中的痕量水汽进行检测。首先,在自主设计的多次反射池中,利用体积分数为1.007×10^(-3)的CH_4作为标准气体,运用1654 nm附近的CH_4吸收光谱,采用三线拟合方法同时拟合3条中心频率相近(小于0.01 cm^(-1))、低态能级相同的吸收线,测量得到多次反射池的精确光程;然后,研究可调谐二极管激光吸收光谱系统中激光器干涉背景和周围空气段的吸收本底,获得可调谐二极管激光吸收光谱系统的精确本底;最后,利用激光器波长为1854 nm的可调谐二极管激光吸收光谱系统(探测灵敏度为1.14×10^(-6))对高纯氮气中水汽的浓度进行测量,通过严格的背景吸收扣除以及多线Voigt线型模型拟合得到了无背景吸收的水汽光谱,进而获得高纯氮气中水汽的体积分数。结果表明:得到的实验高纯氮气中水汽的体积分数与国家标准规定的高纯氮气中水汽的体积分数的最大偏差为10.33%。

关键词：光谱学吸收光谱高纯氮气水汽多次反射池背景吸收扣除

基于TDLAS技术的水汽低温吸收光谱参数测量

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物理学报 2017年第20期66卷 91-96页

作者：聂伟阚瑞峰许振宇姚路夏晖晖彭于权张步强何亚柏中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

精确的气体光谱参数对气体浓度、温度等的光谱精确反演测量具有十分重要的意义,针对当前主流光谱数据库(例如HITRAN)中数据与实际数值存在相当误差的问题,自主研制了一套基于静态冷却技术的低温光谱实验平台,用于精确测量低温下的气体... 详细信息

精确的气体光谱参数对气体浓度、温度等的光谱精确反演测量具有十分重要的意义,针对当前主流光谱数据库(例如HITRAN)中数据与实际数值存在相当误差的问题,自主研制了一套基于静态冷却技术的低温光谱实验平台,用于精确测量低温下的气体吸收光谱参数.运用该低温光谱实验平台,采用可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术测量了温度为230—340 K、压强为10—1000 Pa时7240—7246 cm^(-1)波段的纯水汽振转跃迁光谱.采用Voigt线型多峰拟合方法,获得了5条水汽振转跃迁谱在不同温度、不同压强下的积分吸光度值及洛伦兹展宽值,运用线性拟合的方法得到这5条吸收线的自展宽半峰全宽系数及参考温度下的线强值.运用不确定度传递公式,计算得到实验结果的不确定度,与HITRAN2012数据库中的线参数进行对比,所测的5条吸收线中实验结果与数据库值最大相差10.96%,且实验结果的不确定度为1.11%—2.98%(置信概率p=95%,包含因子k=2),小于HITRAN2012数据库值的不确定度.

关键词：可调谐二极管激光器吸收光谱水汽线强自展宽系数

基于中红外吸收光谱技术的燃烧场CO浓度测量研究

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中国激光 2018年第9期45卷 119-125页

作者：彭于权阚瑞峰许振宇夏晖晖聂伟张步强中国科学院合肥物质科学研究院/安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学科学岛分院安徽合肥230026

燃烧场组分的测量对于燃烧诊断具有重要的研究意义。基于可调谐激光吸收光谱(TLAS)技术,采用中红外带间级联激光器(ICL)扫描一氧化碳(CO)的2060cm^(-1)(v=1←0,P20)吸收谱线,实现了对燃烧场CO浓度的测量。实验通过燃烧产物H2O的7154.35c... 详细信息

燃烧场组分的测量对于燃烧诊断具有重要的研究意义。基于可调谐激光吸收光谱(TLAS)技术,采用中红外带间级联激光器(ICL)扫描一氧化碳(CO)的2060cm^(-1)(v=1←0,P20)吸收谱线,实现了对燃烧场CO浓度的测量。实验通过燃烧产物H2O的7154.35cm^(-1)和7467.77cm^(-1)吸收谱线的谱线强度比值反演燃烧场温度,以此修正测量环境下CO谱线强度参数,实现CO浓度的精确测量。首先介绍了TLAS测温验证实验,温度测量在各个设置温度台阶下的波动均小于45K,温度测量具有可靠性;其次开展CO浓度测量标定实验,CO测量浓度与标准气体浓度的误差在3%以内;最后针对甲烷/空气平焰炉在不同燃烧状态下进行CO浓度测量,实现0.35‰~4.5%范围内CO浓度的测量,检测灵敏度为0.035‰。实验验证了中红外吸收光谱技术实现燃烧场组分浓度测量的可行性和可靠性,有助于燃烧诊断的研究,具有较大的应用价值。

关键词：光谱学吸收光谱一氧化碳中红外温度吸光度

基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷/空气预混平焰炉温度测量

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大气与环境光学学报 2019年第3期14卷 228-234页

作者：彭于权阚瑞峰许振宇夏晖晖聂伟张步强裴晓凡中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

燃烧场温度的测量对于燃烧诊断具有重要意义.开展了基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)的在线测温方法研究,基于双光束分时扫描技术,实现了双激光器协同工作与燃烧产物水汽7154.35cm^-1... 详细信息

燃烧场温度的测量对于燃烧诊断具有重要意义.开展了基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)的在线测温方法研究,基于双光束分时扫描技术,实现了双激光器协同工作与燃烧产物水汽7154.35cm^-1和7467.77cm^-1两条吸收谱线的同时测量,并利用双线积分吸光度比值关系完成温度的精确反演,满足燃烧场温度在线检测应用需要.开展了针对甲烷/空气预混平焰炉火焰温度的实时检测实验研究,并与热电偶进行了测温对比分析,两种方法的测量具有较好的一致性,相对误差小于3.8%,验证了TDLAS技术对燃烧场温度非侵入式快速测量的可行性和可靠性.

关键词：可调谐半导体激光吸收光谱水汽温度平焰炉吸光度

带肋方腔中单极注入诱导的电对流数值模拟研究

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 122-128页

作者：彭权周鑫王宏朱恂陈蓉丁玉栋廖强低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆大学工程热物理研究所重庆400030

本文设计了带不同形状肋片的二维方腔电对流物理模型,基于OpenFOAM的FVM框架耦合求解Navier-Stokes方程、电势的Poisson方程以及电荷守恒方程,研究了带肋方腔电对流的形成机制及流动特性。研究结果表明:带肋方腔肋片表面因电场强度较大... 详细信息

本文设计了带不同形状肋片的二维方腔电对流物理模型,基于OpenFOAM的FVM框架耦合求解Navier-Stokes方程、电势的Poisson方程以及电荷守恒方程,研究了带肋方腔电对流的形成机制及流动特性。研究结果表明:带肋方腔肋片表面因电场强度较大成为主要的电荷注入区域,最终形成了中轴线处的电羽流以及两侧对称的电荷空白区,流场为主体双涡对称、四角分布角涡;随着电瑞利数T的增大,电对流强度提高,当T超过某一阈值Tc时,电对流流型从稳定状态转变为不稳定状态;在强化电对流和稳定流型方面,带矩形肋方腔均具有最优性能,其电对流强度比带三角肋方腔提高了12.8%。

关键词：单极注入电对流数值模拟

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基于红外技术的后视镜盲区提示系统设计

电子设计工程 2013年第13期21卷 60-63页

作者：陈琛赵婷李林青彭于权李奇越合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009

作为驾驶员获取外部信息最直接的工具--汽车后视镜只能为提供车后约52°的视野,其他大片(约128°)车后区则成为盲区,成为一大交通隐患。为了解决后视镜盲区带来的问题,提出了一种基于红外技术的后视镜盲区提示系统,其成本较低、不易受... 详细信息

作为驾驶员获取外部信息最直接的工具--汽车后视镜只能为提供车后约52°的视野,其他大片(约128°)车后区则成为盲区,成为一大交通隐患。为了解决后视镜盲区带来的问题,提出了一种基于红外技术的后视镜盲区提示系统,其成本较低、不易受电磁干扰影响且探测距离可随车速自适应变化。

关键词：后视镜盲区热释电红外探测器菲涅尔透镜盲区预警系统

S Zorb装置脱硫反应器分配盘失效分析及结构优化

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石油化工设备技术 2024年第3期45卷 1-6,I0001页

作者：彭于中国石化工程建设有限公司北京100101

S Zorb技术是我国汽油超低硫质量升级中的主体技术,采用该技术加工的催化汽油超过了催化裂化汽油总产量的50%.随着装置运行时间的增加,S Zorb脱硫反应器分配盘的磨蚀问题日益凸显,对分配盘磨蚀进行研究分析已经势在必行.文章利用数值模... 详细信息

S Zorb技术是我国汽油超低硫质量升级中的主体技术,采用该技术加工的催化汽油超过了催化裂化汽油总产量的50%.随着装置运行时间的增加,S Zorb脱硫反应器分配盘的磨蚀问题日益凸显,对分配盘磨蚀进行研究分析已经势在必行.文章利用数值模拟对分配盘流场进行分析,通过改进现有分配元件结构,改进通道板的结构形式,减小其由于垫片密封失效产生的磨蚀风险.分析结果为今后设计和现场处理该类问题提供了依据和解决方法,是保证装置长周期运行的关键.

关键词：脱硫反应器分配盘磨损数值模拟结构优化

黔北正安地区安场向斜奥陶系五峰组——志留系龙马溪组页岩气富集规律

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岩性油气藏 2024年

作者：吴松冯冰于继良蓝宝锋李龙王胜沈家宁李刚权贵州乌江能源投资有限公司贵州页岩气勘探开发有限责任公司贵州能源集团有限公司贵州能源产业研究院有限公司

四川盆地外缘黔北地区具有良好的页岩气勘探开发前景。基于测井、录井及分析化验等资料，对黔北正安地区安场向斜奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气储层特征及富集规律进行了分析。研究结果表明：（1）黔北正安地区安场向斜奥陶系五... 详细信息

四川盆地外缘黔北地区具有良好的页岩气勘探开发前景。基于测井、录井及分析化验等资料，对黔北正安地区安场向斜奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气储层特征及富集规律进行了分析。研究结果表明：（1）黔北正安地区安场向斜奥陶系五峰组—志留系龙马溪组岩性主要为硅质页岩与硅质岩，孔隙类型主要为有机孔隙及粒间孔、粒内溶孔、晶间孔等无机孔隙与页理缝和构造缝及微裂缝等。岩石中总有机碳（TOC）为0.34%～6.65%，平均为3.69%，纵向上自下而上总体呈先增大后减小的趋势，平面上在向斜核部的TOC含量较高，呈环带状向四周降低。岩心含气的质量体积为1.6～6.2 m3/t，平均为3.9 m3/t，龙马溪组总含气量垂向上随着深度的增加而增加，平面上从向斜中部向南北两端逐渐降低，从向斜核部向两翼逐渐降低。矿物脆性指数总体较高，具有很好的可压裂性。（2）研究区五峰组—龙马溪组为“陆棚边缘、改造残留、向斜浅埋”的独特地质背景，其有利的沉积环境及古生产力为页岩气富集成藏奠定了基础，良好的保存条件避免了页岩储层中天然气的大量逸散，上覆的新滩组盖层与下伏的宝塔组底板形成了“上盖下堵”的封堵组合。（3）盆外残余向斜页岩气在向斜中心明显富集，核部是页岩气聚集的有利位置，两翼低角度逆断层遮挡处也是页岩气的有利富集部位，微裂缝的发育有利于页岩气的聚集与稳产，因此中浅层残余向斜的井位部署应重点考虑“宽、缓、深”的核心部位。

关键词：页岩气储层特征脆性指数上盖下堵断层遮挡核部富集奥陶系五峰组—志留系龙马溪组安场向斜黔北地区

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基于光电混合反馈控制的光电振荡器稳频研究

半导体光电 2024年第3期45卷 384-387页

作者：蒋雨舟彭于镔庾财斌重庆光电技术研究所重庆400060

光电振荡器具有输出信号相位噪声低、频率可调的优点,已成为军民应用领域的研究热点。然而,目前光电振荡器存在输出信号频率不稳定的核心问题,这限制了其在工程中的应用和推广。基于此,文章研究了光电振荡器频率漂移机理,提出了一种基... 详细信息

光电振荡器具有输出信号相位噪声低、频率可调的优点,已成为军民应用领域的研究热点。然而,目前光电振荡器存在输出信号频率不稳定的核心问题,这限制了其在工程中的应用和推广。基于此,文章研究了光电振荡器频率漂移机理,提出了一种基于光电混合反馈控制的光电振荡器频率稳定方法,该方法在保证光电振荡器低相噪的情况下可同时实现光电振荡器特定振荡频率的稳定输出。实验测试得到光电振荡器的稳定度达到了5.6×10^(-12)/天,这可以满足工程中对频率稳定的应用需求。

关键词：光电振荡器光电混合反馈控制频率稳定