【摘 要】
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碳氢火焰的温度和碳粒的浓度是标志燃烧过程的两个主要参数,特别是碳粒的浓度,其准确和及时的测量对于我们对燃烧机理的理解和燃烧过程的控制有着重要意义.该文提出将光学CT
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碳氢火焰的温度和碳粒的浓度是标志燃烧过程的两个主要参数,特别是碳粒的浓度,其准确和及时的测量对于我们对燃烧机理的理解和燃烧过程的控制有着重要意义.该文提出将光学CT技术和双色法结合,可以在不干扰原场的情况下,同时获得整个碳氢火焰场的温度分布和碳粒浓度分布.首先说明碳氢火焰研究的重要意义,然后详细介绍双色法的基本知识,包括辐射测温原理,碳氢火焰的单色辐射率,双色法测温的优点,以及双色法误差的主要来源等.指出双色法的最大优点是可以同时测定某一点火焰温度和碳粒浓度,但由于至今很少对碳粒辐射进行具有空间和时间分辨率的分析,限制了双色法在重建整个温度场和碳粒浓度场中的应用.接着介绍了光学CT的原理,指出利用光学CT技术,通过对物理量场的多方向扫描投影,将得到的投影值再经过计算机的数据处理,可以实现整个物理量场的重建.鉴于实际工作中投影角度有限,而且对重建精度的要求较高,作者着重介绍了修改的联合代数迭代法(MSART),并根据我们的实际需要,提出正交投影法和MSART结合来重建图像.最后在双色法的基础上,用光学CT技术来重建碳氢火焰的辐射能,并进而确定碳氢火焰的温度和碳粒浓度.模拟运算的结果表明:该方法确实可以达到预期效果,因而具有良好的应用前景.
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