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Investigation and optimization of sampling characteristics of light field camera for flame temperature measurement

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Chinese Physics B 2019年第3期28卷 202-217页

作者：刘煜东 Md.Moinul Hossain 孙俊张彪许传龙 Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education School of Energy and EnvironmentSoutheast UniversityNanjing 210096China School of Engineering and Digital Arts University of KentCanterburyKentCT27NTUK Sunny Central Research Institute Hangzhou 310052China

It is essential to investigate the light field camera parameters for the accurate flame temperature measurement because the sampling characteristics of the flame radiation can be varied with them. In this study, novel indices of the light field camera were proposed to investigate the directional and spatial sampling characteristics of the flame radiation. Effects of light field camera parameters such as focal length and magnification of the main lens, focal length and magnification of the microlens were investigated. It was observed that the sampling characteristics of the flame are varied with the different parameters of the light field camera. The optimized parameters of the light field camera were then proposed for the flame radiation sampling. The larger sampling angle(23 times larger) is achieved by the optimized parameters compared to the commercial light field camera parameters. A non-negative least square(NNLS) algorithm was used to reconstruct the flame temperature. The reconstruction accuracy was also evaluated by the optimized parameters. The results suggested that the optimized parameters can provide higher reconstruction accuracy for axisymmetric and non-symmetric flame conditions in comparison to the commercial light field camera.

关键词： light field camera flame radiation sampling parameter optimization temperature reconstruction

干式排渣机渣斗冷却风温度声学测量技术应用研究

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节能技术 2023年第3期41卷 260-266页

作者：房新王露曹巍蒲思旭刘西陲许传龙梅振锋国家能源集团宿迁发电有限公司江苏宿迁223800 东南大学能源与环境学院江苏南京210096 西安热工研究院有限公司陕西西安710054

实现干排渣机冷却风温实时测量与控制,对提高干渣机运行的经济性和可靠性具有重要作用。本文提出了一种基于声学的干式排渣机渣斗处冷却风温测量技术,并利用模极大值优化算法对声波信号进行降噪优化,提高信噪比,以保证冷却风温测量结果... 详细信息

实现干排渣机冷却风温实时测量与控制,对提高干渣机运行的经济性和可靠性具有重要作用。本文提出了一种基于声学的干式排渣机渣斗处冷却风温测量技术,并利用模极大值优化算法对声波信号进行降噪优化,提高信噪比,以保证冷却风温测量结果的准确性与稳定性。在此基础上,开发了干式排渣机渣斗冷却风温声学测量系统,并在国内某660 MW超临界机组进行了应用验证。结果表明,冷却风温的测量结果准确稳定,可跟踪机组负荷的变化,为干式排渣机经济运行优化提供了有力的检测技术支撑。

关键词：干式排渣机声学测温模极大值冷却风温

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航空涡轮叶片表面红外温度测量

节能技术 2023年第3期41卷 195-202,223页

作者：张天宇吴嘉雯方弘毅张彪贺振宗许传龙东南大学能源与环境学院大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心江苏南京210096 中国航发四川燃气涡轮研究所四川绵阳621000 南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

本文针对航空发动机涡轮叶片红外辐射测温方法中因受干扰因素多而导致的测温精度难以保证的问题,通过对曲面表面的发射率、双向反射分布函数、角系数等参数的测量,提出了一种用于三维弯曲表面的测温修正方法。通过实验室实验,并与典型... 详细信息

本文针对航空发动机涡轮叶片红外辐射测温方法中因受干扰因素多而导致的测温精度难以保证的问题,通过对曲面表面的发射率、双向反射分布函数、角系数等参数的测量,提出了一种用于三维弯曲表面的测温修正方法。通过实验室实验,并与典型位置上热电偶测温结果对比,测量修正后温度的误差稳定在1%以内,验证了本文所提修正方法的可行性,为涡轮叶片气动传热试验技术的提升和我国航空发动机等重大装备的研制提供支撑。

关键词：航空发动机辐射测温测量发射率涡轮叶片

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基于圆环状电容传感器的颗粒流动参数测量

节能技术 2020年第5期38卷 387-392页

作者：王颢然李舒李健许传龙东南大学能源与环境学院火电机组振动国家工程研究中心江苏南京210096 南京市计量监督检测院科技发展部江苏南京210037

针对气固两相流参数测量中电容传感器的温度漂移问题,提出一种新型圆环状电容传感器结构,配接相应的电容检测电路,可同时获得两个电容信号,标定后可实现颗粒浓度的测量。结合互相关数据处理技术,还可以实现颗粒速度的测量,进而可以计算... 详细信息

针对气固两相流参数测量中电容传感器的温度漂移问题,提出一种新型圆环状电容传感器结构,配接相应的电容检测电路,可同时获得两个电容信号,标定后可实现颗粒浓度的测量。结合互相关数据处理技术,还可以实现颗粒速度的测量,进而可以计算颗粒流量。进而开发了基于圆环状电容传感器的颗粒流动参数测量系统,并对其性能进行了实验评价。结果表明:提出的新型传感器结构能够有效降低传感器的温漂;开发的圆环状电容传感器测量系统可对颗粒流动参数进行可靠的在线测量。

关键词：气固两相流电容传感器温度漂移流动参数在线测量

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基于彩虹技术的雾化液滴群粒径分布测量

节能技术 2021年第3期39卷 212-216,220页

作者：方兴王大林张彪许传龙李健浙江省空气动力装备技术重点实验室浙江衢州324000 北京航天自动控制研究所北京100854 火电机组振动国家工程研究中心(东南大学) 江苏南京210096

颗粒粒径特性的测量能有效提升产品的性能和质量,并且在抑制环境污染、保障人体健康等方面都发挥了重大作用。本文利用彩虹现象对液滴群的粒径分布反演分别进行了数值模拟和实验研究。在数值模拟中,利用Mie理论计算当激光照射雾化液滴... 详细信息

颗粒粒径特性的测量能有效提升产品的性能和质量,并且在抑制环境污染、保障人体健康等方面都发挥了重大作用。本文利用彩虹现象对液滴群的粒径分布反演分别进行了数值模拟和实验研究。在数值模拟中,利用Mie理论计算当激光照射雾化液滴群时获得的彩虹光强角分布作为测量值,根据Nussenzveig理论建立正向求解模型,分别通过截断奇异值法和量子微粒群算法在独立模式和非独立模式下反演了液滴群粒径的单峰及双峰分布,并考察了测量误差的影响,最后设计搭建了雾化液滴群彩虹测量系统实验台,利用量子微粒群算法反演获得雾化液滴群的粒径分布,实验中量子微粒群算法反演残差为6.7×10-3,表明测量结果具有良好的精度。

关键词：彩虹技术粒径反演雾化液滴 Nussenzveig理论量子微粒群算法

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火焰参数对辐射图像法不同测温模型的影响

节能技术 2020年第3期38卷 195-200页

作者：丁永三秦永新林楠张彪许传龙国家能源集团谏壁发电厂江苏镇江212006 东南大学能源与环境学院江苏南京210096

对火焰温度分布的实时测量能够了解燃烧过程、验证燃烧机理、预防工业事故、优化燃烧设备。图像法测温在工业现场的火焰三维温度测量上有明显的优势,但通常均考虑火焰为均匀折射率介质,给测温结果带来了不可避免的误差。本文建立了梯度... 详细信息

对火焰温度分布的实时测量能够了解燃烧过程、验证燃烧机理、预防工业事故、优化燃烧设备。图像法测温在工业现场的火焰三维温度测量上有明显的优势,但通常均考虑火焰为均匀折射率介质,给测温结果带来了不可避免的误差。本文建立了梯度折射率介质下火焰的辐射成像模型和图像法测温模型,验证了方法的正确性,分析了火焰尺寸对成像的影响及炭黑颗粒浓度对温度场重建的影响。得出随着火焰尺寸的增大,图像强度随火焰尺寸出现先增大后减小的趋势,梯度介质模型与均匀介质模型的差异逐渐增大,随着炭黑颗粒浓度的增加,两种模型的重建精度逐渐下降。

关键词：梯度折射率介质辐射传递方程有限体积法火焰三维测温