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东北大学学报（自然科学版） 2019年第2期40卷 153-157,163页

作者：卢绍文李鹏琦郑秀萍郭章东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

火焰的颜色、亮度分布、形态变化规律在不同工况下均不相同,表现出多模态的特点;此外,背景环境的反光、气雾、粉尘等干扰使得目标区域和背景高度耦合,因此传统分割算法不能确保在多种工况下的准确性.本文提出将多元图像分析和人工经验... 详细信息

火焰的颜色、亮度分布、形态变化规律在不同工况下均不相同,表现出多模态的特点;此外,背景环境的反光、气雾、粉尘等干扰使得目标区域和背景高度耦合,因此传统分割算法不能确保在多种工况下的准确性.本文提出将多元图像分析和人工经验相结合的火焰图像分割方法,通过主成分分析方法对图像降维、构造得分柱状图,进而分割出炉口火焰区域.将本文方法应用于电熔镁炉生产的视频监控中,结果验证了该方法的性能.

关键词：图像分割动态火焰多元图像分析电熔镁炉视频监控

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基于级联分光成像的动态火焰层析表征方法

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光学学报 2023年第9期43卷 85-96页

作者：卫娜瑛管今哥郑永秋张成飞刘喆岳博坤薛晨阳中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 中国航天科工集团第六研究院六〇一所内蒙古呼和浩特010010 北京大学电子学院北京100084

提出一种多相机共光路层析成像方法,对火焰的时空演化特性进行表征。首先,在成像光路结构中利用级联分光棱镜将光能量分配到不同探测通道,在同步控制器驱动下,成像系统能够对瞬态火焰的不同断面同时进行聚焦。其次,建立光学层析系统的... 详细信息

提出一种多相机共光路层析成像方法,对火焰的时空演化特性进行表征。首先,在成像光路结构中利用级联分光棱镜将光能量分配到不同探测通道,在同步控制器驱动下,成像系统能够对瞬态火焰的不同断面同时进行聚焦。其次,建立光学层析系统的空间物像映射关系,基于反卷积算法实现火焰不同断面位置处自发辐射特性的数值解析。实验结果表明,不同相机能够同步独立地获取火焰辐射信息,可实现对动态火焰的高空间分辨率测试。

关键词：成像系统层析重构分光探测物像映射动态火焰高时空分辨率

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平板式微燃烧器内二甲醚催化燃烧与动态火焰研究

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农业机械学报 2016年第11期47卷 358-362,368页

作者：周俊虎周靖松杨卫娟王业峰张彦威岑可法浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

微型燃烧器是微动力系统的核心，在微型平板燃烧器内进行了二甲醚／空气铂催化燃烧实验，主要研究了燃烧性能和动态火焰，包括稳燃范围、火焰特征、壁面温度、产物含量变化等。实验结果表明，在微型平板燃烧器内，添加石英棉后稳燃范围... 详细信息

微型燃烧器是微动力系统的核心，在微型平板燃烧器内进行了二甲醚／空气铂催化燃烧实验，主要研究了燃烧性能和动态火焰，包括稳燃范围、火焰特征、壁面温度、产物含量变化等。实验结果表明，在微型平板燃烧器内，添加石英棉后稳燃范围明显高于未加石英棉的情况。未添加石英棉时，当量比中为1．2～1．4时，可以让火焰驻定；φ〉1．4时，会产生振荡火焰，振荡过程可分为3个阶段；西〈1．2时，无火焰产生。添加石英棉后，火焰驻定在石英棉处，随着流速的增加，火焰高度增加，壁温分布沿壁面中心线呈对称分布。壁面温度随流速增加而增加，温度峰值向出口处移动。尾气中CO2体积分数在西=1时达最大值13．44％，在富燃情况下，产物中存在CO和H2，且随当量比增加，二者含量增加。

关键词：微尺度燃烧催化燃烧动态火焰二甲醚

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微尺度条件下纯丙烷和掺氢丙烷火焰形态及转变特性的实验研究

微尺度条件下纯丙烷和掺氢丙烷火焰形态及转变特性的实验研究

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作者：邓江江苏大学

学位级别：硕士

相比于传统电池,微型动力装置具备能量供给时间长、体积小与单位能量密度高等优点,使得这些设备在解决MEMS的动力问题上被给予厚望,让其逐渐成为研究的热点。作为微动力装置的核心部件微型燃烧器,燃料能否在其中稳定燃烧是决定整个装置... 详细信息

相比于传统电池,微型动力装置具备能量供给时间长、体积小与单位能量密度高等优点,使得这些设备在解决MEMS的动力问题上被给予厚望,让其逐渐成为研究的热点。作为微动力装置的核心部件微型燃烧器,燃料能否在其中稳定燃烧是决定整个装置燃烧效率及功率输出的关键。由于尺寸减小引起的面容比增大,使得火焰在微型燃烧器中面临驻留时间短、散热损失大造成火焰淬熄及不稳现象发生等问题。因此很多措施被用于改善这些问题,包括掺混燃料燃烧及燃烧器内部结构优化等。为此,本文设计出透明型平板式直通道燃烧器,选取纯丙烷及掺氢丙烷作为研究对象,利用高速数码相机结合红外热像仪分析了火焰形态及其转变规律。取得以下研究结论:(1)针对丙烷/空气预混气体燃烧过程,选用内部尺寸为40 mm×10 mm×3 mm的透明型平板式燃烧器作为研究对象,通过流速和当量比的改变,总共发现了反复熄燃火焰、W型火焰、平直火焰、U型火焰、倾斜火焰以及X型火焰等6种形态,并详细分析了各种火焰的形态特征和转变规律。(2)绘制出了当量比0.5～1.2,流速10～89 cm/s工况范围内的火焰形态分布情况,并以此定义了绝对稳定区域、相对稳定区域与绝对不稳定区域。由于火焰迟滞现象,不同形态火焰流速范围将有部分重叠。随着当量比的递增,火焰形态变化频率依次增大,距离出口最大高度则逐步减小。通过对三种长度燃烧器火焰形态的对比研究,发现两种稳定型火焰以及FREI火焰的流速范围均出现了30mm时最大,50 mm时次之,40 mm长度燃烧器最小的特征,但在高流速工况(如倾斜火焰)下则呈现出了完全不同的现象。借助无量纲火焰位置的概念,对部分不稳定火焰所呈现的规律进行定量的分析和解释。(3)在纯丙烷研究基础上,探讨了掺氢丙烷燃烧过程的基本特性和实施效果。研究结果表明,掺氢燃烧方式很好地克服了丙烷在微尺度条件下火焰不稳定的缺点,能极大提高稳燃流速范围,并抑制迟滞现象可能带来的绝对稳定区域减小。同时,掺氢通过固定火焰位置与稳定高温区域来减缓火焰形态的转变,从而抑制不稳定火焰的生成。研究还发现,掺氢比对U型火焰形态有很大影响,掺氢比越大,U型火焰位置与厚度越小。

关键词：微尺度燃烧稳燃流速范围动态火焰火焰转变掺混方案

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