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基于多喷嘴对置式气化炉热态试验装置，以光学分层成像和Planck辐射定律为理论基础，建立了一种采用单套面阵CCD相机测量气化炉内三维温度场的方法．火焰监测系统安装在气化炉顶部以采集火焰图像，热电偶以及另一只相机与内窥镜组合以验证计算得到的温度场．结果表明，气化炉内整体温度维持在1300K左右，撞击火焰在喷嘴平面上下200mm内形成1950～2150K的高温区；该算法能够很好地还原炉内火焰的内部结构，较为准确地反映气化炉三维空间内各区域的温度分布．