燃煤电站锅炉火嘴火焰图像分割研究

通过对电站锅炉火嘴火焰图像的分析,提出了使用图像绿光通道亮度值来代替图像灰度值进行阈值分割,能有效地减少背景辐射对火焰图像的影响。提出了采用改进的极坐标法对火焰图像阈值分割之后的火焰核心区域边界进行标定,既保证了火焰核心区域的有效提取,又保证了分割后的火焰核心区域图像的完整性,为火焰的监控与诊断研究提供了可靠的特征区。     

自适应Retinex与Canny的炉膛火焰边缘检测算法

对炉膛火焰图像的增强与检测是获得炉膛内部燃烧情况的重要手段.首先,提出了一种自适应多尺度Retinex算法,提高了火焰清晰度和炉膛火焰与炉膛的对比度.其次,提出了识别火焰边缘改进的Canny算法,提高了火焰边缘清晰度.仿真结果表明,炉膛火焰与环境对比度得到提高,改善了图像的视觉效果,火焰边界连续且轮廓清晰.     

锅炉炉膛火焰温度预测和报警控制系统

锅炉炉膛火焰的图像由CCD摄像机、传像光纤和图像采集卡采入计算机,经预处理后,由计算机中的BP神经网络控制器对这些图像数据进行在线训练,获得温度与图像灰度值之间的关系,然后通过训练过的神经网络就可预估温度,从而进行锅炉炉膛火焰温度的预测和报警。     

基于并联结构的精准火焰图像分割方法研究

为解决复杂环境下火焰图像分割中产生的误分割及漏分割问题,提出一种火焰图像分割方法．首先将该方法分成初分割和抑制干扰两部分,然后采用并联结构进行粗分割,最后利用区域生长算法进行精准分割．在初分割部分,利用火焰最显著的红色分量对图像进行分割,基于二维最大熵法使用截断技巧,合理求解红色分量阈值;在抑制干扰部分,根据火焰反光区域蓝色分量值存在大幅度衰减现象,采用蓝色分量阈值分割,较好抑制了火焰反光．实验结果表明：所提出的方法有较高的精度和较强的抗干扰性,能解决复杂环境下火焰图像分割问题．     

下部绝热炉膛炉内传热计算方法探讨

根据炉内辐射换热的基本原理,分析了组装水管锅炉采用下部绝热炉膛后对炉内火焰温度沿高度变化规律的影响,提出了考虑下部绝热炉膛影响的炉内传热计算方法.并以实例计算验证.     

用改进的投影法实现车牌字符分割

提出了一种改进的车牌字符分割投影方法。首先用Otsu算法对车牌图像二值化,再对边框、铆钉进行处理,消除其带来的不利影响,最后利用Hough变换做直线检测,确定车牌的倾角后进行矫正。各环节均在Matlab环境下完成。试验结果表明,在选定的使用未经改进的直接投影无法分割的图像样本中,94%的样本通过改进的投影法被正确分割。     

基于火焰过程信息的沥青搅拌站燃烧状态监测

为了在线监测热再生沥青搅拌站干燥、加热状态,首先通过高温CCD图像探测和火焰检测器搭建了燃烧器燃烧信息检测系统,对所提取的火焰图像和辐射信息进行去噪处理,在线提取加热干燥过程中火焰图像和辐射特征信息;分别改变燃油温度、雾化气压、燃油量等燃烧参数,对燃烧火焰的辐射和图像过程信息进行提取和试验研究,分析不同燃烧阶段火焰辐射状态,通过图像处理算法分别提取火焰图像亮度均值和均值标准差。研究结果表明:风/油比、燃油温度、雾化压力对燃烧过程火焰图像和辐射特征有较大的影响,且影响形式不同;单一的燃烧火焰辐射特征信息无法充分表征燃烧状态,通过多信息融合,燃烧火焰亮度均值和标准差等过程信息能准确表征燃烧器燃烧状态;同时在线提取燃烧火焰辐射和图像信息,能准确判定燃烧器的燃烧状态。     

高炉风口回旋区断面温度场数值化研究与应用

对风口回旋区内煤粉燃烧火焰断面温度场分布进行数值化研究,有助于诊断高炉风口回旋区煤粉的燃烧状态和了解炉缸的工作状况,同时可以指导改进氧煤燃烧器,改善氧煤燃烧工艺和高炉喷煤操作.采用非接触辐射测温理论和技术,建立了高炉风口回旋区断面图像的二基色(RG)信息与温度间的关系模型,进行了二维平面投影火焰温度场测量,并绘制了回旋区断面温度场等高线.试验结果表明:这种测温技术可行,与抽气式热电偶测量结果相比,准确度达98.09%.     

基于色彩通道融合的火焰图像分割

提出了基于色彩通道融合的回转窑火焰图像分割方法,由彩色火焰图像的红绿通道、红蓝通和绿蓝通道构成三幅新的图像,分别从中提取训练样本集,对三个神经网络进行训练,神经网络收敛后,各自对相应的图像进行分割,会得到三种不同的结果,采用均值、中值、模糊逻辑和神经网络四种方法将其进行融合,会得到很高的分割准确率,实验结果表明该方法是可行的。     

轴对称辐射传递逆问题的三种求解算法比较

针对轴对称光学薄火焰,用图像探测器和滤色片获得火焰的单色辐射图像,根据火焰的单色辐射强度,分别采用最小二乘法、正则化方法和线性规划法对辐射传递逆问题进行了求解.对一个轴对称乙烯扩散火焰进行实验检测,通过对三种求解方法的结果比较,表明对辐射强度较高的火焰中部和上部区域,三种方法均可获得较好的重建结果;而对于辐射强度较低的火焰下部区域,由于线性规划法同时具有光滑性和约束性的优点,可以获得较好重建结果,它对求解轴对称辐射传递逆问题是一种比较理想的算法.     

基于LabVIEW的辐射测温系统

介绍了基于LabVIEW及PXI6123采集卡设计的高温环境下的温度监测系统.通过辐射测温对温度进行采集,以虚拟仪器开发软件LabVIEW编写数据处理以及提供用户操作界面和显示界面的交互平台.实现了对温度的在线监控,并对所采集到的数据进行存储,提供对历史数据的查阅、分析、显示,可通过互联网进行数据传输.实验结果表明,温度控制精度满足工业需求.     

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。     

基于炉膛火焰图像处理的工业锅炉炉膛平均辐射能的计算机算法

初步建立一种基于工业锅炉燃烧火焰图像处理工业锅炉炉膛平均辐射能的计算机判定算法,从理论和实现等方面讨论了上述算法的可实现性和可操作性。     

一种红外测温方法的研究

本研究是基于现代量子理论的观点,建立新的红外辐射测温模型,从而提出避免辐射率修正这一困难的解决方案.实验结果表明,用基于现代量子理论的测温方法替代传统测温方法,可以大幅度提高红外辐射测温的准确度.     

直喷式柴油机缸内气体辐射传热的研究

在一台直喷式柴油机上实测了气缸内辐射和火焰辐射热流量，在此基础上，研究了气缸内气体辐射传热及其随负荷和转速变化的规律，分析了气体辐射热流量占气缸内辐射热流量和总热流量的比例随负荷和转速变化的规律．研究表明：气体辐射热流量随负荷的增加而增大，随转速的升高而减小；气体辐射热流量约占辐射热流量的15％～30％左右，此比例随负荷的减小、转速的升高而增大；气体辐射热流量约占气缸内总热流量的3%～5％左右，此比例随着负荷及转速的增加而减小．     

比色测温的波长选择

介绍了辐射测温的基本原理,以比色测温的原理为基础,探讨在辐射测温中波长选择的方法原则.通过黑体能流密度的推导,对输出电压比值范围、信噪比方面做了详细的分析,得出具体的数据来判断被测物体的温度对波长的要求,并且对窄带滤镜代替单点波长计算的方法的合理性进行了证明.文中波长选择的方式方法适用于各个温度段在使用辐射测温时的波长选择.文章最后通过测温系统得到的实验数据证明了波长选择的正确性,基本做到消去一部分发射率的影响.     

化学气体灭火剂作用下甲烷射流火焰行为

在传统的消防救援中,针对天然气管道泄漏火灾往往采取细水雾等外部灭火的方式,但由于天然气管道泄漏所引发射流火的火焰高度高、热辐射量大,通过具有优异扩散和灭火性能的化学灭火气体以内部抑制燃烧的方式具有较大的研究价值。本文以甲烷射流火焰模拟天然气管道泄露火灾,研究了五氟乙烷对不同管径、不同流速甲烷射流火焰的抑制作用,并以哈龙1301作为对照组实验,解析了五氟乙烷加入后甲烷射流火的火焰形态、火焰高度、火焰温度的变 化特征,以探究五氟乙烷对天然气管道泄漏引起的射流火焰的抑制效应。研究表明：在一定范围内,燃气流量越大,发生甲烷射流火吹熄所需要的灭火剂浓度就越少;在五氟乙烷作用下,甲烷射流火焰熄灭前高度大于未通入灭火剂的火焰高度。在相同口径下,燃料的流量越大 ,所需的气体灭火剂浓度越少。该研究结果揭示了甲烷射流火焰在五氟乙烷作用下的变化趋势,为选择作用于射流火焰的高效清洁化学灭火气体提供了研究基础。     

掺氢对天然气燃烧室燃烧及排放特性影响数值模拟研究

本文针对以天然气为燃料的燃气轮机使用掺氢燃料后的燃烧及其排放特性开展研究,基于DLN1.0燃烧室火焰筒,采用数值模拟的方法研究不同的掺氢比(H2体积含量0~30%一共7种工况)在恒定热功率和相同当量比条件下对天然气混合气燃烧过程的影响,获得火焰筒内流场、温度场和燃烧产物的分布参数以及对应关系。研究显示,随着掺氢比的增加火焰温度上升,燃烧反应区扩大,火焰筒出口处的温度分布均匀性变差;掺氢造成局部释热量的改变,会导致NOx的排放随着掺氢比的增加而呈现增加趋势;CO和CO2的排放量都有显著的减少,H2O的生成量显著增加。同时本文提出稀释燃烧的方法来解决由掺氢造成的一系列问题,研究不同当量比的工况下掺氢燃烧后的燃烧及排放特性变化,并计算得到各个掺氢比工况下最佳的当量比范围。研究结果为后续工业燃气轮机天然气掺氢燃烧技术的应用提供了理论指导。