【摘 要】
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化学能源燃烧是当下最主要的能源利用方式,燃烧场监测技术对于提高能源利用效率,确保能源安全等方面都有着重要作用。光学诊断方法以其非入侵性和多功能性等优势,在燃烧诊断领域中应用广泛。火焰等燃烧场景,包含的化学物理变化是复杂的,如果仅仅把它作为简单的单色模型,必然会造成信息的缺失。光谱成像技术相较于普通的相机,能够获得更为丰富的光谱信息,更好地揭示事物的本质属性。本文将光谱成像技术应用于燃烧诊断领域,通
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化学能源燃烧是当下最主要的能源利用方式,燃烧场监测技术对于提高能源利用效率,确保能源安全等方面都有着重要作用。光学诊断方法以其非入侵性和多功能性等优势,在燃烧诊断领域中应用广泛。火焰等燃烧场景,包含的化学物理变化是复杂的,如果仅仅把它作为简单的单色模型,必然会造成信息的缺失。光谱成像技术相较于普通的相机,能够获得更为丰富的光谱信息,更好地揭示事物的本质属性。本文将光谱成像技术应用于燃烧诊断领域,通过搭建光谱计算成像系统,结合重建算法,完成对燃烧场景的实时动态监测。本文的主要工作和创新点包括:1.搭建了用于燃烧场景的高速高精度光谱成像系统,并结合平面镜装置,实现了高效的多视场光谱层析成像。结合层析重建算法,重建出目标场景的五维数据,具有三维空间,时间和光谱分辨率。2.进行了燃烧场测量,首先针对燃烧场景中的荧光示踪物质,测量其光谱曲线,重建其光谱图像,标定出荧光温度光谱特性,对于燃烧场温度测量有着重要意义;然后针对多环燃烧器中的火焰,利用火焰不同部分表现出的不同光谱特性重建出火焰内流、火焰外流和火焰锋面的复杂结构,从而帮助了解不同的反应过程。
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