多波长光谱法检测乙烯火焰中温度和碳黑生成

提出用光谱仪测量轴对称扩散火焰在800~950 nm波长范围的单色辐射强度,用阿贝尔逆变换从单色辐射强度中求解出源项H,再根据火焰复折射率函数与波长的关系,从源项H中同时计算出火焰温度和碳黑体积分数.光谱仪用黑体炉进行标定,对乙烯扩散火焰中部和上部的进行了检测,给出了火焰温度和碳黑体积份额沿半径的分布,检测结果与光学法相比具有较小误差,表明该方法是可行的.     

改进的配置点谱方法直接求解平行平板间的辐射传热

采用一种基于改进契贝谢夫配置点谱方法直接求解在吸收、发射和各向异性散射灰体参与性介质内的一维平行平板内的辐射传递方程.选取两个经典算例对改进的契贝谢夫配置点谱方法求解平行平板间的辐射传递问题的性能进行检验.通过改进的契贝谢夫配置点谱方法获得的辐射强度和辐射热流,并将计算结果与解析解和文献中采用最小二乘法获得的计算结果相比较.结果表明,采用改进的契贝谢夫配置点谱方法求解平行平板间的辐射换热问题是准确、有效的     

平行板间各向异性散射介质辐射传递方程求解

通过计算离散能束在传播过程中散射的能量在空间方向上的分布份额,用基于蒙特卡洛法的DRESOR法在平行平板系统内对相函数分别为一阶前向、一阶后向的各向异性散射介质中的辐射传递方程进行了求解,分别给出了各向异性散射条件下系统边界的具有较高方向分辨率的辐射强度分布以及系统内的热流、热源和入射辐射分布,并对各向异性散射对结果的影响进行了分析.将计算辐射强度结果代入辐射传递方程进行验证计算,验证结果的比较证明了DRESOR法求解辐射传递方程的有效性和正确性,并且计算结果达到了很高的精度.     

彩色CCD摄像机三基色代表波长的试验研究

为了提高基于彩色电荷耦合器件三基色的温度图像检测方法的准确性,提出了一种电荷耦合器件三基色代表波长的试验测定方法,通过加装滤色片获得不同波长下黑体炉的单色图像,根据对图像中的三基色值和相应单色辐射强度的分析来测定其代表波长,对3种不同型号的电荷耦合器件试验检测,结果表明代表波长只与电荷耦合器件成像技术有关,不会随温度、电荷耦合器件设置改变而变化.根据测定的波长和国际照明委员会指定的波长,对煤粉燃烧火焰的温度计算表明两者相差6.34%.     

基于多重角度离散的排气系统红外辐射特性数值模拟

为解决有限体积法耦合求解排气系统红外辐射特性时角度离散数目不足的问题,提出多重角度离散方法,并计算了某轴对称排气系统的空腔-喷流组合红外辐射特性。用较粗的离散角度耦合计算每个喷管空腔微元面的辐射亮度,用较细的离散角度对空腔-喷流组合辐射的每个控制角进行独立计算,求解红外辐射强度。结果表明,多重角度离散方法可以使排气系统红外辐射程序在保证计算精度的同时,探测方向更加灵活,克服了有限体积法求解喷管空腔-喷流组合辐射强度分布时角度离散数目不足的问题。     

相移全息干涉法重建火焰温度场的新方法

提出可直接检测干涉图的相对光强，解决基于干涉条纹的处理有效检测信息利用率不高的问题，得到全场相移的连续分布，从而重建被测火焰折射率场和温度场的方法．采用该方法对标准轴对称分布的火焰进行模拟计算，并与现有的采用逼近法处理干涉条纹获得的结果进行了比较，证明本文提出的方法精度较高，具有较好的应用价值．     

工业炉气体吸收系数检测的模拟研究

对均质和非均质工况下工业炉气体吸收系数的检测进行研究,提出基于可见光图像处理技术的气体吸收系数重建算法.采用电荷耦合器( CCD)接受边界辐射强度图像和辐射温度图像,从辐射强度图像中更新辐射参数,用正则化方法从辐射温度图像中重建介质温度场,两者交替迭代,直至收敛.模拟计算结果表明,在测量数据中加入标准差为0.05的正态分布误差后,采用该算法仍然可以较好地重建出炉内气体的吸收系数.     

基于湍流气体火焰热图像特性的温度分布

利用数字图像计算机技术，开发出一套对火争热图像的实时采集与测量系统，在小型火焰试验台上，对湍流火焰的热图像特性进行了试验与理论研究，获得了湍动燃烧图像特性的变化规律，提出了用解决火焰热图像特性与温度分布映射关系的单色基准温度标定法，并探索了此方法用于三维温度场时，由于辐射叠加所造成的温度失真的修正方法。     

几种漫射光学成像图像重建算法的比较研究

针对漫射光学成像(DOT)选择不同的逆问题求解算法将直接影响成像质量的问题,对4种常用重建算法的重建效果进行了比较研究,采用双异质模型,利用Rytov方法对扩散近似方程进行近似,假设散射系数是已知常量,重点关注吸收系数图像的重建.通过使用Tikhonov正则化、截断奇异值分解(TSVD)、代数重建算法(ART)和同时迭代重建技术(SIRT)4种常用重建算法,对不同条件下的双异质图像的逆问题进行求解,研究不同算法重建后图像的空间分辨率、抗噪声能力和成像速度.研究结果表明:低噪声条件下,Tikhonov正则化算法重建图像的空间分辨率最好;当信噪比小于20 dB时,TSVD算法具有最佳的抗噪声性能;当源-探测器结构不变,成像的感兴趣区域的尺寸和体素划分固定时,Tikhonov正则化算法的速度最快.总体上讲,子空间技术优于代数重建技术,研究结果对不同成像条件下选择合适的重建算法具有一定的指导意义.     

不适定逆成像问题的多准则正则化求解方法

不适定性（ｉｌｌ－ｐｏｓｅｄｎｅｓｓ）是图像重建（Ｘ射线ＣＴ的投影重建、心电ＥＣＧ及电ＥＥＧ信号的逆成像重建）逆问题求解中非常普遍的情况,由于对观测数据及正问题数字离散化过程中所产生的误差极为敏感,它在银行大程度上将影响到重建图像的质量、稳定性和求解精度。通过对由投影重建图像逆问题求解过程中的不适宜性分析,给出了求解不适定逆成像问题的多准则正则化方法及其理论基础,实验结果表明该方法比传统的单准则正     

Reconstruction of Temperature Field in 3-D, Absorbing, Emitting, and Anisotropically Scattering Medium

IntroductionRecently ,theinvestigation on numerical radiative heattransfer has been focused onthe reconstruction of temperatureprofile in target space according to its boundary heat fluxgained by detectors[1 8], whichis a kind of inverse problemofradiation. Among these investigation, Li HY[1 4]hasresearched on one-di mension or two-di mension rectangular ,spherical or cylindrical medium which is absorbing ,emitting , and isotropically scattering ; Liu LH[5,6]hasresearched on the semitranspar…     

燃油连续加热炉数学模型

本文包括:(1)炉膛内钢坯加热数学模型;(2)最佳炉温及最低燃耗在线模型。 采用一维模型,应用Hottel多层无限大气层间的辐射热交换计算方法,把各火焰射流的作用,当量地看作是夹在上下炉气层之间的一个火焰层。它的平均温度t_f可以根据Ricou-Spalding射流吸入经验公式,计算火焰和周围炉气间的质量交换,再按热平衡方程把t_f计算出来。钢坯内部传热按一维导热问题,用差分求解。 还建立了一个较简单的炉膛传热仿真模型,据此求出各炉段单位炉温对出钢平均温度及中心温度的变化率θ_m/Ti及θ_s/Ti。还可确定最小燃耗函数P的各炉段加权系数W_i。 令各段在线炉温调节量ΔTi=(T_(i,max)—T_(i,o))—ΔT_i′,这就能在线性规划中用ΔT_i′代替ΔTi作为未知量以满足非负条件。这时目标函数P_(min)=-sum (W_iT_i′)。文中还附有一个说明各段炉温按上述线性规划进行最佳控制的例题。     

计算机与光学联合制三维物体彩色全息图的新方法

针对光学漫射物体彩色全息图制作过程中光能利用率低和彩色图像质量不高的问题,利用计算全息的灵活性,并结合光学全息的特点,提出了计算机与光学相结合的三维物体真彩色全息图制作的新方法.首先用计算机算出3张分色菲涅耳全息图,由全息图的再现像位置以及物点和线全息图的对应关系,控制好这3张菲涅耳全息图的记录距离和全息图大小,使它们放置同一个平面时,其再现像能完全重合.再用光学的方法记录它们的再现重合像,在白光下可见一真彩色立体像.该方法简单易行,光能利用率高.     

Recent progress in computational thermal radiative transfer

The equation describing the transfer of radiant energy in semitransparent media is radiative transfer equation. In three-dimensional semitransparent media, radiative intensity is a function of 7 dimensions, which can only be solved through the numerical method in most circumstances. Numerical simulation has become an important way in the study and application of the theory of thermal radiative transfer in semitransparent media. This paper reviews the recent progress of Chinese scholars in the field of computational thermal radiative transfer, and proposes some important subjects in this field for future study.     

双色法同时测定碳氢火焰温度和碳粒体积分数

推导了由碳氢火焰中某点的辐射能同时得到该点温度和碳粒体积分数的表达式,在双色法的基础上,引入光学CT技术来重建整个碳氢火焰的辐射能,并进而确定碳氢火焰各点的温度和碳粒体积分数,对已有实验数据进行模拟运算表明,重建效果令人满意．     

基于物理规划的弹道多目标优化

针对加权系数法求解弹道多目标优化问题时不能获取非凸Pareto非劣解,并且主观依赖性严重,难以选取合适的权值的问题,将物理规划引入弹道多目标优化中,建立了基于物理规划的弹道多目标优化模型,详细分析了基于物理规划的弹道多目标优化方法的求解流程,指出了该方法的优点. 最后分别采用加权系数法、最优控制方法以及本文所提方法进行拉平段弹道多目标优化. 优化结果对比研究表明,物理规划法效率更高,结果更好,对初值不敏感,鲁棒性更强,并且有利于获得非凸Pareto非劣解,从而体现了所提方法较强的工程实用价值.      

Monte Carlo法与段法相结合的火焰炉传热数学模型

在分析比较了 Monte Carlo 法和段法各自优缺点的基础上,发展了 MonteCarlo 法与段法相结合的火焰炉传热数学模型。用Monte Carlo 法计算全交换面积;推导了长方体分段时空间能束传播方向的角度变换公式;以实验炉的具体条件建立了炉内传热模型,在模型中考虑了炉气回流及炉内析热场。模型计算结果与实验结果吻合较好。本模型克服了 Monte Carlo 法与段法各自的缺点,是简化段法并保持其精确性的一种新途径。