基于TDLAS技术的燃烧场温度层析成像方法研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ggyy2000_2000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现代航空发动机朝着大推重比、高可靠性、低污染方向发展,对燃烧室的设计与研制提出了更高的要求。燃烧室出口温度场是航空发动机重要的参数之一,然而先进发动机燃烧技术所具有的强旋流等特征使得传统的接触式温度测量无法满足精确捕捉其湍流流场温度变化的需求。可调节半导体激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)作为新型的吸收光谱测量技术,具有非侵入性、高频率、高灵敏度的特点,已经成为航空发动机测量的重要手段之一。本文深入研究了 TDLAS技术在燃烧室出口温度场诊断领域的应用,同时结合图像重建算法进行了二维温度场的层析成像研究。首先系统地研究并实现了两种图像重建算法-代数重建算法(Algebraic Reconstruction Technique,ART)和滤波反投影算法(Filtered Back Projection,FBP)。对于ART算法,引入了截断奇异值分解的方法提高了 ART算法的抗噪声能力;对于FBP算法,研究了投影角度、随机噪声、滤波函数与插值函数等因素对重建质量的影响。其次根据HITRAN数据库选取了两条H2O吸收谱线,中心波长分别为1388.1nm和1368.6nm。基于高温炉进行了 TDLAS系统在不同温度下的单光路试验,验证了硬件系统与后处理系统的正确性与准确性。然后对弱旋流燃烧室进行了出口二维温度场的测量与重建,利用旋转位移台实现了多角度、多光线的测量。当温度超过1100K时,ART算法重建温度相对误差范围为1.9%-7.7%,FBP算法重建温度相对误差范围为1.4%-8.9%,很好地反映出出口温度场的特征。针对高压下光谱展开效应,模拟研究了温度、压力与调制度对归一化二次谐波的影响。最后对不同的计算与重建程序进行了耦合,建立了图形用户界面。本文通过数值模拟与试验测量的方法,对燃烧室出口温度场层析成像进行了系统的研究,实现了对燃烧流场的二维重建,为TDLAS技术应用于航空发动机燃烧室的研制打下了良好的基础。
其他文献
IBDP新版指南的公布明确了语言与文学研究以概念为本的学习框架,概念性知识的学习与理解也符合21世纪学生核心素养与国际文凭课程的培养目标,而围绕概念进行IBDP中文A文学课程的教学设计存在诸多困难,需要展开具体分析,以帮助学生强化对概念性知识的理解及跨情境迁移的能力,成为深度思考者与终身学习者。本研究通过文献分析法、案例法、问卷调查及访谈法开展研究,以回答IBDP中文A文学课程如何围绕七大文学概念
LiDAR点云语义分割,即对LiDAR点云中的每个点赋予一个有意义的标签。LiDAR能为自动驾驶系统提供包含高精度环境信息的点云数据,对点云进行语义分割能够获取环境语义信息,辅助自动驾驶系统进行决策和路径规划。自动驾驶系统要求能对周围环境进行实时、准确与鲁棒的感知,传统的点云语义分割方法大多依赖于手工特征的描述,不仅耗时而且泛化能力不高。而深度学习方法具有自动提取特征的优势,但是大部分三维深度学习
钛合金因具有比强度高和良好的耐蚀性等特点,在航空航天、海洋和生物医学等领域得到了迅速发展及应用。以Ti6Al4V钛合金为例,作为一种典型的α+β钛合金,其应用总量超过钛合金应用总量的60%。其良好的耐蚀性是由于材料表面易形成钝化膜,但在潮湿、多雨、沿海等地区,钝化膜会发生破裂,进而对合金产生腐蚀作用。钛合金常用的加工工艺有铸造、锻造、轧制以及3D打印等,不同工艺制备的材料其微观组织存在明显差异,另
1989年,法国物理学家P.Coullet提出这样一种光场,其具有类似流体动力学中涡旋的性质,并把它命名为光学涡旋(Optical vortices)。1992年,涡旋光最重要的性质,即携带轨道角动量(OAM),被英国物理学家L.Allen发现,这类光束的典型代表就是拉盖尔-高斯(LG)光束。光学轨道角动量概念的提出焕发了涡旋光束在理论探究和实际应用上的强大生命力。涡旋光在光通信、量子纠缠、新的非
细胞是生物体生命活动的基本单元。传统的细胞研究受限于单细胞分离分析技术的缺失与检测方法灵敏度的不足,通常以群体细胞的平均分析结果获取细胞的相关信息,其难以分辨细胞个体的差异,容易导致信息的稀释或丢失,进而影响分析结果的准确性。单细胞分析是一种在单细胞水平上对细胞中物质组成及形态进行研究的分析方法,其能够对细胞间的差异性有更加深入而清晰的了解,为生命科学研究提供更多维度、更加精准的信息。但单细胞含量
近年来,随着我国社会经济的发展、新医改的持续推进以及社会各种保障制度的不断加强,人民群众健康水平和健康意识都得到极大提升,对健康的需求日益增加。习近平总书记在十九大报告中提出:“人民健康是民族昌盛和国家富强的重要标志,要完善国民健康政策,为人民群众提供全方位全周期健康服务”。但是卫生资源的有限供给和人民群众日益增加的健康需求之间存在着供需关系的矛盾并且这一矛盾将会长期存在,而所有卫生资源中卫生人力
锂离子电池在日常生活中有着非常普遍的应用。如何改进锂离子电池的续航本领、充放电速率和安全性,一直都是该研究范畴的难点和热门。三维石墨烯比表面积大、电子导电率高、机械强度高和具备优于石墨的储锂本领,是一种理想的改进锂离子电池电化学稳定性的材料。硅具有4200 mAh g-1的理论比容量,是非常有潜力的负极材料,但硅在充放电循环中会发生高达300%的体积膨胀,本工作制备出了“三明治”结构的三维石墨烯/
目的通过构建大鼠胫骨骨癌痛(bone cancer pain,BCP)模型,观察BCP进展过程中脊髓M1型小胶质细胞活化数目及其相关促炎因子的表达情况,进而探究高乌甲素(lappaconitine,LA)治疗BCP的可能中枢镇痛机制。方法(1)实验一:雌性SD大鼠18只,随机分为3组,每组6只;正常组(Ctrl组):不做任何处理;假手术组(Sham组):于右侧胫骨腔内注射热灭活的癌细胞PBS悬浮液
为使氨(NH3)燃料充分发挥储氢(H2)储能和降低碳排放的作用,本文以燃气锅炉为典型的热力设备,重点研究了氨用于现有燃气锅炉中时操作工况、燃烧能效和排放的改变,燃烧方式包括化石燃料掺氨和掺氢降碳燃烧,以及氨/氢零碳燃烧。研究的化石燃料包括丙烷和甲烷。本论文从理论上研究了丙烷、甲烷掺氨降碳燃烧与丙烷、甲烷掺氢(氢来源于氨裂解)降碳燃烧的进料、烟气特性与环境效益等差异,为设备改造提供理论依据。结果表明
龙应台是蜚声海内外的台湾作家,她的作品一经刊发便引起广泛关注和热烈讨论,屡创文化出版界的奇迹。本文拟采取“作家论”的形式,通过作品解析来考察地龙应台的生平事迹、思想状态、价值取向和情感体验,力求尽可能完整地为读者展现一个“全面”的龙应台。第一章主要分析上世纪八十年代龙应台的社会批评杂文,阐述了龙应台以犀利的批评文章冲破时代政治的帷幕,成为孤勇的“文化英雄”,招致台湾社会严厉批判的创作历程。第二章主