本文選題：光學(xué)分層成像 + 液體變焦透鏡�。� 參考：《東南大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：溫度是燃燒火焰眾多參數(shù)中重要的參數(shù)之一。研究燃燒過程中火焰內(nèi)部各點(diǎn)溫度變化,有助于了解燃燒過程的物理化學(xué)變化,揭示燃燒現(xiàn)象的本質(zhì)和燃燒過程的規(guī)律,也有助于燃燒設(shè)備的工程設(shè)計(jì)改進(jìn)和運(yùn)行優(yōu)化,最終對(duì)能源的高效利用和污染物的超低排放產(chǎn)生重大意義。本文在分析各種傳統(tǒng)火焰三維溫度分布測(cè)量方法的基礎(chǔ)上,提出了一種基于液體變焦透鏡的光學(xué)分層成像法測(cè)量火焰的三維溫度分布。首先介紹了光學(xué)成像系統(tǒng)的相關(guān)概念,在此基礎(chǔ)上闡述了光學(xué)分層成像法的基本原理。然后介紹了液體變焦鏡頭的工作原理和結(jié)構(gòu),由于液體透鏡變焦迅速,滿足實(shí)時(shí)成像的要求,將液體變焦鏡頭引入光學(xué)分層成像測(cè)量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)火焰三維溫度場(chǎng)的測(cè)量。提出改進(jìn)的矩陣模型,將分層成像系統(tǒng)中物像間的矩陣卷積關(guān)系轉(zhuǎn)化為線性代數(shù)方程組,并采用帶約束的Van Citter迭代法解線性方程組,反演三維物體各層原始亮度分布。在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行了圖像復(fù)原的模擬實(shí)驗(yàn),結(jié)果證明了分層成像測(cè)量方法的有效性。針對(duì)光學(xué)分層成像系統(tǒng)的標(biāo)定問題,搭建了分層成像系統(tǒng)的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)臺(tái)。首先在標(biāo)定實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,通過拍攝標(biāo)定板的一系列圖像,以熵函數(shù)為圖像清晰度評(píng)價(jià)函數(shù),對(duì)成像系統(tǒng)各焦平面位置與液體變焦鏡頭工作電壓之間的關(guān)系進(jìn)行了標(biāo)定。其次,以高斯函數(shù)為離焦模型,采用刃邊法對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)進(jìn)行了標(biāo)定。再次,采用黑體爐對(duì)CCD進(jìn)行了標(biāo)定,建立了圖像灰度與輻射強(qiáng)度之間的關(guān)系。最后,搭建了分層成像系統(tǒng)的測(cè)溫實(shí)驗(yàn)臺(tái)。將火焰沿垂直于相機(jī)主光軸平面的方向分為4層,每層厚度2 mm。對(duì)三個(gè)工況條件下的燃燒火焰分層成像,重建了火焰的三維溫度分布。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,沿火焰高度方向,由于燃燒的程度不同,溫度先上升再逐漸下降；沿火焰徑向,存在明顯的燃燒區(qū),燃燒區(qū)上,反應(yīng)劇烈,溫度最高,而由于燃燒區(qū)以內(nèi)缺少空氣,燃燒區(qū)以外缺少燃料,溫度逐漸降低。不同工況下,火焰高溫區(qū)域的高度隨燃料和空氣流速的增加而上升。
[Abstract]:Based on the analysis of three - dimensional temperature distribution method , the paper introduces the principle and structure of the optical layered imaging system . Based on the analysis of the three - dimensional temperature distribution method , the paper describes the principle and structure of the optical layered imaging system .
Along the radial direction of the flame , there are obvious combustion zone , the combustion zone , the reaction is severe , the temperature is the highest , and because of the lack of air inside the burning zone , there is a lack of fuel in the combustion zone , the temperature gradually decreases . Under different working conditions , the height of the flame high - temperature region rises with the increase of the fuel and air flow rate .

【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH74;TH811

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1870091