抛物柱面聚光器焦面能流分布特性研究

采用蒙特-卡罗法对抛物柱面聚光器聚焦光斑能流密度进行计算,分析聚光器的表面形状误差、跟踪误差、接收器位置误差、接收器的遮挡、太阳形状、漫反射和聚光器边缘角对焦面能流分布的直接影响,为该面型聚光器的系统设计、安装和能流密度测量提供依据.     

光谱发射率测量技术

论述了光谱发射率在航天、航空、国防、军事及国民经济各领域中的实际应用和重要意义.材料光谱发射率的影响因素很多,且应用背景差异较大,各国分别建立了各具特色的发射率测量装置.根据测量特点及应用范围,发射率测量方法分4大类:量热法、反射法、能量法和多波长法.针对每种测量方法介绍了基本原理、装置特点、技术指标和发展现状.简单介绍了基于红外傅里叶分析光谱仪建立的光谱发射率测量系统,进而描述了材料发射率在重要领域的具体应用情况.分析了我国目前在发射率测量技术方面存在的问题,展望了我国发射率测量技术的发展趋势和发射率数据库方面的进一步工作.     

基于CCD的聚焦光斑能流密度分布测量系统的研制

设计并研制一套旋转抛物面聚光器聚焦光斑能流密度分布测量系统,采用朗伯靶和CCD照相机的非直接测量方法,摄取焦平面和各个离焦面的能流密度分布图,由计算机保存并对图像进行处理.介绍了系统的标定方法,给出焦平面处的光斑分布图,并与蒙特卡罗方法计算结果相比较,最后对系统的主要误差源进行分析,实验结果表明:能流密度总测量误差为6.85%.     

轴向温度分布测量技术研究

为了对通电加热条件下圆棒状试样轴向温度分布的快速测量,我们成功研制了具有宽温度测量范围的扫描式温度计。该装置由常规的光纤比色温度计和扫描式光学探头组成。整套装置可测量的温度范围为800~3500℃,测量精度为<1％,温度最快响应时间为10μs,扫描视角为40°,并具有光学瞄准、光纤远传、RS232外设接口、测试最高温度数字显示和温度分布曲线描绘等功能。     

基于SPSO算法的粒子群粒径分布反演

针对粒径分布反演传统算法收敛精度不高、易陷入局部最优的缺点,根据粒子群的激光透射模型,提出一种基于随机微粒群算法(SPSO)反演粒子系粒径分布的快速有效方法,对于非独立模式下的R-R分布、正态分布、对数正态分布等粒子粒径分布情况进行了反演计算,获得了合理的粒径分布.该方法概念简单,易于编程实现,同时对优化目标函数无需连续、可微等苛刻的条件,具有较强的鲁棒性和适应性,提高了粒径分布反演的可靠性和灵敏性.     

可控温双向反射分布函数测量系统的研制

基于单一参考测量法的测量原理,研制了一套测量温度最高可达500℃的多光谱双向反射分布函数测量系统.光源采用从可见光的0.6328μm到中远红外的10.6μm波长的激光器,针对不同波长的激光器选择相应的光电探测器,利用转角装置来实现光源、探测器和试样相对位置的变化,通过加热炉对试样进行加热,采用模糊PID控制器进行温度的控制,控制精度为±1℃.在可见光和红外波段下,利用标准白板对测量系统进行实验误差标定,通过对实验数据进行分析,测量误差小于15%.该装置可应用于不同温度下材料表面空间反射特性的测量.     

光纤式20波长辐射高温计的研制

基于多光谱辐射测温理论,研制了20波长光纤辐射高温计.利用多光谱辐射测温法获得材料在多个光谱下的辐射信息,从而计算出试样的真温和在多个光谱下的法向光谱发射率.利用光学光纤将光学探头接收到的光信号进行远距离传输,增加了测量的便利性和整套装置对测量环境的适应能力;精密的多量程自动切换电路扩大了温度测量范围,并降低了环境噪声对测量结果的影响;专用的微型工控机控制系统提高了这套装置独自工作及与其它设备进行协调合作的能力.整套装置可测量的温度范围是800-3500℃,测量精度小于1%.     

内燃机螺旋进气道结构参数分析的ALE法

为提高具有螺旋进气道的内燃机进气通流能力,利用三维、可压、粘性、湍流流动模型,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)计算方法,对其流场进行了研究,并分析了气道倾斜角、气阀偏置等进气系统参数对流场特性的影响．通过研究发现,由于螺旋气道结构的复杂性,结构参数对具有螺旋进气道的进气系统的影响十分复杂,气道倾斜角、气道位置对缸内流动的影响是双向的,螺旋气道的总压力损失主要发生在气道部分.     

基于神经网络的多光谱测温方法研究

提出了基于神经网络的多波长温度计数据处理的新方法。实验结果表明,该方法可以解决绝大多数工程材料的目标真温及光谱发射率的测量问题。     

窄带辐射高温计新的标定方法

本文介绍了一种基于波长函数ＰＷＦ的标定方法,由于该法以光学标定简化窄带辐射高温计的温度分度,故障低辐射高温计的标定成本,标定精度高,可用于标准器的标定,因而有广泛的应用前景。