学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

层流乙烯扩散火焰红外辐射率检测实验研究

作　者: 李栋
导　师: 周怀春；娄春
学　校: 华中科技大学
专　业: 动力工程
关键词: 燃烧检测红外传感器黑体炉辐射率
分类号: TK16
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 9次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

维持火焰稳定、高效燃烧一直是科学研究人员和工程实践人员的不懈追求。近些年来燃烧诊断技术应用非常广泛,尤其是基于图像处理的可视化方法。本文即介绍了应用于红外区域的一款产品海曼红外传感器,并对它进行了一系列实验研究:阐述了海曼红外传感器的基本原理和使用方法,确定利用中高温黑体炉直接对其进行标定工作。海曼传感器在中温黑体炉起始低温300℃时都会出现饱和现象,源于辐射信号由温度和辐射率共同决定。300℃温度虽低,但黑体辐射率最大为1,极易出现饱和;另一方面海曼红外传感器却能直接测量打火机等高温火焰,这就是辐射率很小所致。为了减弱辐射信号在传感器镜头前面添加一个滤色片。保险起见先在中温黑体炉进行标定实验,利用Origin画出关于K的主曲线,K随温度升高呈现递减趋势。再到高温黑体炉进行相同的实验,电压数值随着温度的升高却一直保持恒定,对比分析后确定是高温黑体炉腔口玻璃基本没有透过红外辐射,并由此找到了海曼红外传感器的电压基本值。有了这个基本值,就可以校正中温黑体炉实验中得到的K曲线。利用黑体炉的标定结果,在乙烯火焰上同时进行红外和可见光的对比实验。基于双色法的可见光光谱仪可以得到火焰指定5个高度的温度和辐射率值。结合海曼红外传感器的输出电压信号以及标定好的仪器常数因子K,可以算出火焰在红外区域的辐射率并与可见光辐射率结果进行比较分析。乙烯火焰中可见光区域辐射率大于红外区域的辐射率;在烟黑辐射率与波长成反比的理论基础上,分析得到在红外区域除了烟黑贡献外,CO₂和H2O也左右着火焰辐射率。最后通过乙烯火焰气体产物在红外波段的吸收特性比较,得到火焰在红外区域的CO₂辐射率。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-19
  1.1 研究背景及意义  8-11
  1.2 国内外研究现状  11-18
  1.3 本文的研究内容  18-19
2 海曼红外传感器基于黑体炉的标定实验装置及原理  19-33
  2.1 引言  19
  2.2 图像处理可视化  19-21
  2.3 黑体炉  21-24
  2.4 红外传感器  24-32
  2.5 本章小结  32-33
3 海曼红外传感器基于中、高温黑体炉的标定过程及结果分析  33-46
  3.1 引言  33
  3.2 标定实验过程及结果分析  33-45
  3.3 本章小结  45-46
4 乙烯火焰中可见光和红外区域发射率对比实验  46-54
  4.1 引言  46
  4.2 实验原理及结果分析  46-52
  4.3 本章小结  52-54
5 全文总结与建议  54-56
  5.1 全文总结  54-55
  5.2 后续工作的建议  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-60

层流乙烯扩散火焰红外辐射率检测实验研究

内容摘要

全文目录

相似论文