【摘要】：燃燒會對聲波有一定的影響,同樣聲音也會影響燃燒的穩(wěn)定性,在聲場中燃燒的物質(zhì)其火焰在有無聲波作用下的特性必然會發(fā)生變化,這是一個值得研究的內(nèi)容。文章第一部分首先從理論分析了聲波在空氣介質(zhì)中的傳播特性及聲波作用下介質(zhì)壓力的變化情況,其次從燃燒的本質(zhì)出發(fā),分析了蠟燭及固體顆粒的燃燒特性。研究發(fā)現(xiàn)蠟燭是一種典型的空氣型擴散火焰,在擴散火焰中,釋熱率是受燃燒反應(yīng)速率所限制,當聲波作用于空氣型擴散火焰時,火焰自身的熱釋過程與聲波發(fā)生耦合,使火焰周圍出現(xiàn)大幅度的壓力波動,影響擴散過程和混合過程。壓力波動影響燃燒混合物的反應(yīng)速率,可以使火焰面積發(fā)生變化,并且火焰高度也與壓力有關(guān)。對于一般的擴散火焰,熱區(qū)集中在外焰,熱區(qū)的面積越大,則火焰的燃燒效率越高。因此可以通過研究聲波作用下火焰內(nèi)外焰面積及其高度、半徑的變化來研究聲波影響燃燒火焰的特性。文章第二部分給出了火焰圖像處理的相關(guān)算法,主要包括圖像變換、圖像增強、圖像分割等。首先給出了圖像處理的思路及基本過程,采用空間域處理法,把圖像看做平面中各個像索組成的集合,然后直接進行相應(yīng)的處理。并就本研究中出現(xiàn)的火焰圖像閃爍情況提出了處理方法,基于加權(quán)平均去噪的辦法,盡可能消除火焰圖像重影的問題,去除火焰圖像中的噪聲。并且得到了較純凈的燃燒火焰圖像,以此為基礎(chǔ),采用k-cluster方法對圖像進行分割,分割效果理想。并在最后給出了火焰幾何特征參數(shù)的定義,是實驗中火焰特征參數(shù)的提取的基礎(chǔ)。文章最后一部分是聲波作用下燃燒特征實驗研究,搭建了燃燒實驗平臺并進行了相關(guān)試驗。利用攝像機記錄不同頻率和不同聲壓級聲波激勵下火焰燃燒特征圖像,提取火焰特征參數(shù),分析獲得了火焰特征參數(shù)隨聲波頻率和聲壓級的變化規(guī)律。并且,研究了不同聲波參數(shù)下火焰特性及固體香棒燃燒特性的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),當聲波與熱釋放率的耦合恰好使得火焰的反應(yīng)速率增加,那么就會使得火焰的熱區(qū)面積增大,從實驗中也得知,隨著聲壓級的增加,火焰的即熱區(qū)面積在增加,說明聲壓影響火焰周圍壓力,使得火焰擴散速率增加從而燃燒效率增加,宏觀上表現(xiàn)出外焰的總面積增加。因此,聲波的作用使得火焰的熱釋放率變化,從而使得反應(yīng)速率增加,所以聲波能促進火焰的燃燒效率。本文的研究數(shù)據(jù)和結(jié)果可為進一步研究聲波激勵下燃燒機理提供參考。
【圖文】：

10 幅原始圖像加權(quán)求平均后均法應(yīng)用于火焰圖像的去噪程中出現(xiàn)的閃爍現(xiàn)象，并盡供了很大的幫助，在此基礎(chǔ)理選取的特征點或特征值，將進行獲取。尤其對于醫(yī)學(xué)領(lǐng)如果圖像目標分割錯誤，，后圖像分割至關(guān)重要。通常，連續(xù)性是基于圖像亮度的突先定義的準則把圖像分割成

無聲波激勵下的火焰圖像
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TK16;O422

【參考文獻】

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