基于火焰序列图像的煤粉燃烧稳定性判别

研究煤粉燃烧稳定性判别问题。对煤粉火焰图像进行了分析，提出了差分图像相对变化量作为特征参数来表征燃烧稳定性的方法，在此基础上提出了一种燃烧稳定性模糊判别方法。该方法将燃烧稳定性知识用语言形式描述出来，通过建立语言与特征参数之间的模糊关系，进而建立了特征参数与燃烧稳定性之间的模糊模式关系。试验表明：判别方法能有效地进行燃烧稳定性判别。这对实现燃烧状态自动监测，保障锅炉安全运行具有实际意义。图5参4     

基于LS-SVM的燃煤电站锅炉变工况运行负荷预测

提出了一种基于最小二乘支持向量机理论及可视化火焰检测系统的燃煤电站锅炉负荷预测的方法.利用可视化火焰检测系统对300 MW燃煤锅炉降负荷过程的燃烧火焰及温度场进行了实时测试.通过测试,利用数字图像处理技术提取了燃烧火焰图像特征参数、由双色法测温原理计算得到了其温度场,采用最小二乘支持向量机建立了锅炉负荷预测模型并进行了校验.结果表明.该预测模型泛化能力强、预测精度高,从而为把燃烧火焰图像及温度场信息作为控制信号,进而引入电站锅炉燃烧控制系统提供了技术支持.     

数字图像炉膛火焰检测试验及污染物排放灰色关联研究

基于数字图像火焰检测是近代的一种新型可视化燃烧诊断方法.利用该系统对炉膛温度场进行了测量.在各种不同工况下,对锅炉负荷、煤种、过量空气系数、炉膛温度等因素同锅炉污染物排放特性之间的关系进行了实验研究.利用灰色理论对实验结果进行了分析,从而对降低污染物排放提供参考.     

煤粉复合旋流火焰燃烧特性研究（1）：实验研究

本文实验研究了煤粉复合旋流火焰燃烧特性，进行了包括３个典型煤种：褐煤、烟煤和无烟煤，在不同煤粉浓度下的燃烧试验，测量了火焰场的温度分布、气体组份分布、火焰周界辐射和煤颗粒燃烧参数，对火焰场特性、不同煤种影响和煤粉浓度作用做了较系统的试验研究，揭示了该燃烧方式的稳定着火、强化燃烧机理，获得了这种煤粉火焰的燃烧特性。     

利用可视化炉膛火焰检测对两种不同燃烧方式的实验研究

燃烧火焰是燃烧状态稳定与否的最直接反映。利用可视化火焰检测系统对两台机组进行实炉测量,从火焰图像中提取更多的监视和诊断信息,对实验结果进行了分析。实验结果表明:该系统能够正确、实时跟踪燃烧火焰的温度变化,定量给出火焰温度变化,快速地对燃烧状态进行检测。     

基于中值滤波的汽油机燃烧火焰图像去噪处理

在基于图像的汽油发动机燃烧火焰三维重构技术中,用于重构的二维火焰图像质量直接关系到重构效果的好坏,利用高速摄像机拍摄到的火焰图像含有大量椒盐噪声,因此必须对其进行去噪预处理.传统中值滤波算法在去除噪声的同时,会对图像产生模糊效应,对于具有大量边缘和细节信息的汽油发动机火焰图像不适用.在针对传统中值滤波算法进行研究的基础上,提出了一种改进的中值滤波算法,通过基于图像灰度分布直方图的全局检测法以及基于均值比较的局部检测法来判定待检测像素点是否为噪声点,如果是则对其进行中值滤波,否则保持图像原值.实验结果表明,该算法在有效去除汽油发动机燃烧火焰图像椒盐噪声的同时,能很好地保留图像边缘特征和细节信息.     

天然气燃料火焰图像处理中边缘检测技术的运用

定容弹中层流燃烧速度的计算需要提取火焰半径,其中火焰图像的火焰边缘检测是关键的一环.将若干常用的边缘检测方法应用于火焰边缘检测,并利用最大类间方差法（Otsu）提出自适应Canny算子的边缘检测方法,并且以天然气燃料为对象进行燃烧试验.结果表明,该方法能够很好地提取火焰边缘,为火焰半径和层流燃烧速度的计算提供了有力保障.     

基于图像处理的炉膛火焰燃烧诊断技术

在燃烧火焰监测试验台上,对同种煤粉在三种不同配风条件下的燃烧过程进行了研究,利用CCD(电荷耦合元件)图像传感器进行实时监测,并利用图像处理技术对火焰的相关参数进行提取,得到了火焰的温度场。通过对比分析不同稳定工况下的火焰图像,对燃烧的情况进行了评价,并对燃烧污染物NOx排放浓度进行了分析。     

基于相空间重构的锅炉炉膛火焰信号分析

采用混沌和分形理论对实测锅炉炉膛火焰信号进行了定性分析和定量计算,通过相空间重构得到了稳定燃烧和不稳定燃烧两种工况下燃烧火焰时间序列的相平面图和关联维。分析计算结果表明:在稳定燃烧状态下,火焰信号的二维相平面图比较宽,关联维在6.5855～6.8415之间;在非稳定燃烧状态下,火焰信号的二维相平面图比较窄,关联维在5.8843～6.0907之间。两种工况下,火焰时间序列的相平面图和关联维有明显的差异,稳定燃烧时的关联维总比不稳定燃烧时的关联维大得多,因此,采用关联维作为火焰燃烧状态识别的特征参数。文中所提出的燃烧诊断方法为发展新型光学式火焰检测器提供了一种行之有效的解决方案。     

混煤在一维火焰燃烧过程中氮析出特性研究

对贫煤与不同煤种组成的混煤在一维火焰燃烧过程中氮的析出特性进行了试验研究。结果表明:在相同工况下,贫煤掺混不同煤种燃烧时氮的析出特性差别较大,掺配比、氮存在形态对混煤中氮的析出产物形式、浓度有较大影响,在试验基础上找出了混煤燃烧过程中氮的析出规律,对混煤污染物控制,优化燃烧有一定的指导意义     

基于辐射强度多波长分析的燃烧火焰温度测量方法的实验研究

在研究中,多波长分析用于丁烷－空气混合气体燃烧火焰的温度测量,在测量系统中采用光纤光谱仪对处于可见光波段（５００￣１４００ｎｍ）中的燃烧火焰辐射进行测量,并胜仗火焰温度。测量结果表明,由于采用光谱分析的方法,波开的选择对测量结果的影响明显减小,因而测量结果的稳定性大大提高。其次,采用这种分析方法,还能够找到火焰单色辐射黑度的变化规律。最后,在多波长分析的具体实现步骤中省略了双色法所必需的火焰绝对辐     

湿空气非预混火焰的稳定性

利用粒子图像测速技术对钝体后的湿空气回流非预混燃烧火焰流场进行了测量,研究湿空气燃烧火焰的结构特性,以及水蒸气的加入对火焰稳定性的影响,得到湿空气燃烧火焰的稳定性区域图.通过对比湿空气燃烧和普通燃烧火焰转变的临界值,发现湿空气燃烧回流火焰向过渡火焰转变时,燃空速度比的临界值比普通燃烧的低16%~22%,而发生局部熄火时的临界值与普通燃烧时的相比至少低25%.分析表明,湿空气火焰不稳定性主要是由于环流湿空气动量的减少引起的,另外稀释作用和化学发应的影响导致氧原子含量降低也是不稳定的一个原因.     

聚合物火焰辐射的通风影响

根据通风条件不同，受限燃烧可分为燃料控制和通风控制两种燃烧状况。通风对于受限燃烧的火焰辐射有重要影响，尤其在通风控制燃烧时。本文以火焰中热量和炭颗粒的生成规律为基础，提出了描述通风影响的聚合物燃烧火焰辐射近似模型。针对几种典型聚合物计算了其火焰辐射放热分数和火焰平均辐射温度，并讨论了通风条件、燃烧构成和燃烧尺度的影响、以及火焰辐射放热分数与燃料烟点之间的关系。进而，在改进的基础上，以ｄｅ Ｒｉｓ和     

Flame radiation

Flame radiation is generally recognized as an important factor in fire phenomena and many combustion systems. Accurate prediction of flame radiation requires a good understanding of the radiative transport theory as well as detailed information on the radiative properties of the combustion products which generally consist of a mixture of gases plus soot particles. In this article the physics of gas radiation and its application to non-luminous flame calculations are first introduced. Subsequent formulation of luminous flame radiation incorporates properly the continuous soot emission. Effects of non-homogeneous distributions of temperature and gas partial pressures along the pathlength are discussed for both luminous and non-luminous flames. For engineering applications, useful radiation quantities such as the total emissivity, the mean absorption coefficient, and the radiation conductivity are expressed in simple analytical representations in terms of pertinent flame parameters.     

氧质量分数对高温空气下火焰氮氧化物生成影响

揭示高温空气燃烧过程中的火焰结构和氮氧化物生成机理.以对向流扩散火焰为对象,利用基于详细基元反应动力学模型的燃烧数值解析方法研究了氧质量分数对高温空气(温度为1 300 K)/甲烷扩散火焰火焰结构和氮氧化物生成的影响.结果表明,随着氧质量分数的逐渐减小,火焰结构和NO的生成机理发生显著变化,扩散火焰的NO生成主要由热力...     

斯特林发动机天然气扩散燃烧的数值分析和试验

应用数值模拟,对斯特林发动机中天然气的燃烧进行了全尺寸三维模拟。分析和优化对斯特林发动机燃烧室速度场、温度场分布以及排放有着重要影响的参数,如空气预热温度、旋流数和过量空气系数等。预测了优化后燃烧室的速度场、温度场分布,以及NO_x和CO的浓度场分布,得到了吸热部件周围的流动形式。模拟结果为抑制NOx和CO的排放和提高换热效率以及发动机的效率提供了指导,设计结果得到了试验验证。     

基于图像亮度统计分析火焰高度特征

火焰高度是燃烧火焰的一个重要参数,它影响火焰的传播及辐射特性,而火焰高度特征包括平均火焰高度和脉动频率两个方面.基于Matlab视频图像分析,提出了通过统计火焰图像时间序列中各位置处出现亮点的概率和火焰中心线上的亮点个数,来提取火焰的平均高度和脉动频率的方法.开展了0.5 m×0.5 m、0.7 m×0.7 m和0.8 m×0.8 m三组方形油盘火试验,利用该方法获得了它们的平均火焰高度和脉动频率,并和Heskestad模型、Pagni模型、Bejan模型和Cetegen模型的理论预测值进行了对比,结果表明,该方法得出的平均火焰高度和火焰脉动频率均与理论预测值比较接近.     

基于图像相关性提取的火焰振荡频率

振荡频率是燃烧火焰的一个重要基本参数,利用Matlab图像分析工具,分析了连续火焰图像序列的相关性,并对图像相关系数随时间的变化过程进行快速傅里叶变换,从而提取出火焰的振荡频率.采用该方法分析实验获得的0.7 m×0.7 m油盘火焰的视频图像,得出火焰的振荡频率为1.80 Hz,Pagni公式的理论预测值为1.71 Hz,两者比较接近.另外,研究发现同一图像序列中红、绿、蓝3个颜色分量的图像相关性系数差别较大,但它们的变化频率一致,表明采用该方法分析得到的振荡频率值不受颜色分量选择的影响.     

Numerical Study on the Morphology of a Re-Ignited Laminar Partially Premixed Flame with a Co-Axial Pilot Flame

Re-ignited partially premixed flame(PPF)is a quite extensive flame type in real applications,which is directly relevant to the local and global extinction and re-ignition phenomenon.The authors designed a model burner to establish laminar re-ignited PPFs.Numerical simulations were carried out to reveal the morphology of laminar re-ignited PPF.Based on the distributions of temperature,heat release and radicals,the morphologies of re-ignited flames were explored.W-shaped flames were formed under pilot-lean conditions.Line-shaped and y-shaped flames were formed under pilot-rich conditions.Both w-shaped and y-shaped flames had a triple-flame structure.The re-ignited flames can stand beyond the rich flammability limit.Additionally,OH distributions indicated both pilot flame and re-ignited flame well as it rapidly increased near the flame front.OH concentration did not increase visibly while CH2O concentration mildly increased during the mild re-ignition process in the pre-zone of the re-ignited PPF.According to the results of 0-D simulations using closed homogeneous reactor,both OH and CH2O reduced ignition time significantly.The results of this work are helpful for understanding re-ignited PPF more closely.     

爆燃燃烧对火焰辐射光变化的影响

应用火花塞光纤传感测量系统对BJ492Q汽油机爆燃燃烧进行测量和研究，分析了爆燃燃烧时火焰光辐射的变化情况。正常燃烧时，CH（431．5nm),C2(516.5nm),H2O(588nm)自由基的光强曲线出现双峰值，着火延迟期内自由基光辐射。爆燃较强工况时，只出现一个峰值，主要是碳粒子热辐射，峰值处出现剧烈波动，相位提前，无自由基的光辐射。试验表明，火花塞光纤传感器完全可用于爆燃测量。