燃燒火焰能直觀地反映燃料燃燒速度的快慢和燃燒質(zhì)量的好壞,深入研究燃料的燃燒火焰特性,對(duì)于提高燃燒效率和減少污染物排放均具有重要意義。生物柴油是一種極具潛力的代用燃料,但國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中對(duì)其燃燒火焰特性的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本文開(kāi)展了生物柴油在柴油機(jī)缸內(nèi)環(huán)境和大氣環(huán)境下的燃燒試驗(yàn),基于數(shù)字圖像處理技術(shù),對(duì)燃燒火焰圖像進(jìn)行了采集、處理和分析,較系統(tǒng)地分析了不同調(diào)合比例的生物柴油-柴油混合燃料燃燒火焰的分形特性、溫度特性和穩(wěn)定性的影響因素和變化規(guī)律,為改善生物柴油燃燒過(guò)程、抑制污染物生成提供一定的理論基礎(chǔ)。（1）搭建大氣環(huán)境下的燃燒試驗(yàn)裝置,利用CCD相機(jī)采集了不同調(diào)合比例的生物柴油-柴油混合燃料在不同空氣流量條件下的燃燒火焰圖像。采用數(shù)字圖像處理技術(shù),對(duì)大氣環(huán)境下采集的火焰圖像以及前期獲取的生物柴油缸內(nèi)燃燒火焰圖像進(jìn)行預(yù)處理,利用非線性中值濾波法去除圖像噪聲,應(yīng)用直方圖均衡化法增強(qiáng)圖像的對(duì)比度,采用最大類間方差法對(duì)火焰圖像進(jìn)行分割,并對(duì)火焰圖像進(jìn)行像素尺寸調(diào)整。預(yù)處理后的圖像質(zhì)量得到了明顯改善,火焰結(jié)構(gòu)更加清晰,為火焰特征參數(shù)的提取奠定了基礎(chǔ)。（2）研究缸內(nèi)和大氣環(huán)境下生物柴油燃燒火焰分形特性的影響... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 燃燒火焰圖像預(yù)處理的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 燃燒火焰分形特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 燃燒火焰溫度特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 燃燒火焰穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 燃燒火焰數(shù)字圖像的采集與預(yù)處理
    2.1 采集方案
        2.1.1 缸內(nèi)火焰圖像的采集
        2.1.2 大氣環(huán)境火焰圖像的采集
            2.1.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
            2.1.2.2 試驗(yàn)用燃料
            2.1.2.3 試驗(yàn)工況
    2.2 預(yù)處理方案
        2.2.1 預(yù)處理相關(guān)理論
            2.2.1.1 圖像的采樣及量化
            2.2.1.2 灰度圖像與二值圖像
            2.2.1.3 顏色基礎(chǔ)與真彩色圖像
        2.2.2 預(yù)處理方法
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 缸內(nèi)環(huán)境火焰圖像及其特點(diǎn)
        2.3.2 大氣環(huán)境火焰圖像及其特點(diǎn)
        2.3.3 預(yù)處理結(jié)果與分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 調(diào)合生物柴油燃燒火焰分形特性研究
    3.1 分形理論
        3.1.1 分形幾何
        3.1.2 分形維數(shù)
    3.2 燃燒火焰分形維數(shù)計(jì)算
        3.2.1 基于數(shù)盒子法的計(jì)算
        3.2.2 基于差分?jǐn)?shù)盒子法的計(jì)算
    3.3 燃燒火焰的分形特性分析
        3.3.1 柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒火焰的分形特性
            3.3.1.1 生物柴油調(diào)合比例的影響
            3.3.1.2 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的影響
        3.3.2 大氣環(huán)境下燃燒火焰的分形特性
            3.3.2.1 生物柴油調(diào)合比例的影響
            3.3.2.2 空氣流量的影響
            3.3.2.3 燃油溫度的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 調(diào)合生物柴油燃燒火焰溫度特性研究
    4.1 燃燒火焰溫度計(jì)算
        4.1.1 缸內(nèi)環(huán)境火焰溫度的計(jì)算
        4.1.2 大氣環(huán)境火焰溫度的計(jì)算
    4.2 燃燒火焰的溫度特性分析
        4.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)和計(jì)算方案
            4.2.1.1 缸內(nèi)環(huán)境
            4.2.1.2 大氣環(huán)境
        4.2.2 柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒火焰的溫度特性
            4.2.2.1 高溫面積率
            4.2.2.2 有效火焰平均溫度
        4.2.3 大氣環(huán)境下燃燒火焰的溫度特性
            4.2.3.1 溫度隨灰度的變化關(guān)系
            4.2.3.2 高溫像素點(diǎn)數(shù)量
            4.2.3.3 最高火焰溫度
    4.3 本章小結(jié)
第五章 調(diào)合生物柴油燃燒火焰穩(wěn)定性研究
    5.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)與計(jì)算方案
        5.1.1 缸內(nèi)環(huán)境
        5.1.2 大氣環(huán)境
    5.2 燃燒火焰的穩(wěn)定性分析
        5.2.1 柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒火焰的穩(wěn)定性
            5.2.1.1 火焰豐度
            5.2.1.2 火焰?zhèn)鞑ニ俾?br>            5.2.1.3 火焰圓形度
        5.2.2 大氣環(huán)境下燃燒火焰的穩(wěn)定性
            5.2.2.1 火焰高度和寬度
            5.2.2.2 火焰有效面積
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果及獲獎(jiǎng)情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低壓環(huán)境下水平射流噴霧燃燒火焰形態(tài)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 謝凱,仇性啟,崔運(yùn)靜.  工業(yè)加熱. 2018(03)
[2]進(jìn)氣系統(tǒng)耦合燃燒室形狀對(duì)船用柴油機(jī)燃燒和排放的影響[J]. 趙昌普,王耀輝,孫雅坤,張志剛,朱亞永,鄭尊清.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2018(01)
[3]燃料特性對(duì)雙燃料燃燒影響的可視化試驗(yàn)[J]. 劉海峰,李明坤,唐青龍,耿超.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]“五四模型”的火焰燃燒穩(wěn)定性判定[J]. 陳榮保,曹子沛,肖本賢.  自動(dòng)化儀表. 2017(07)
[5]丙烷/空氣拉伸火焰?zhèn)鞑シ�(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張?jiān)泼?  中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2017(07)
[6]柴油機(jī)燃用納米CeO2催化柴油的缸內(nèi)碳煙分布[J]. 劉軍恒,孟建,孫平,寧海強(qiáng).  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(07)
[7]生物柴油常溫常壓下燃燒碳煙微粒的理化及團(tuán)聚特性[J]. 李川,吳波,劉天霞,劉一鳴,胡獻(xiàn)國(guó).  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(13)
[8]正丁醇預(yù)混層流燃燒試驗(yàn)[J]. 潘鎖柱,錢云壽,韓偉強(qiáng),韓志強(qiáng),夏琦.  江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[9]柴油機(jī)燃用地溝油生物柴油性能的試驗(yàn)研究[J]. 周紅梅,周斌,邱偉,張浩,王子銘,王成杰,蘇凱新.  小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2017(03)
[10]柴油機(jī)燃用生物柴油的燃燒和排放性能研究[J]. 王武林,張旭東,匡欣,吳培震.  揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)

博士論文
[1]非預(yù)混火焰中的流動(dòng)及燃燒不穩(wěn)定性的直接數(shù)值模擬研究[D]. 姜婕妤.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]低熱值氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程及火焰穩(wěn)定性研究[D]. 許健.北京交通大學(xué) 2014
[3]擴(kuò)散火焰形態(tài)及氣化爐內(nèi)熔渣沉積與傳熱規(guī)律研究[D]. 梁欽鋒.華東理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]丁醇/柴油混合燃料燃燒及顆粒物排放特性研究[D]. 李鵬磊.吉林大學(xué) 2017
[2]渦輪盤非接觸式測(cè)溫技術(shù)研究[D]. 陳俊良.華中科技大學(xué) 2015
[3]基于林火圖像特征的火險(xiǎn)識(shí)別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 王雨婷.東北林業(yè)大學(xué) 2015
[4]火焰與煙霧的奇異特征定義與分類算法研究[D]. 邱赟立.華東交通大學(xué) 2014
[5]基于圖像的爐內(nèi)新增燃點(diǎn)識(shí)別方法研究[D]. 蔡華磊.武漢科技大學(xué) 2014
[6]空氣預(yù)熱溫度對(duì)生物柴油燃燒特性影響研究[D]. 王傳余.中南大學(xué) 2013
[7]基于多特征融合的火焰識(shí)別方法研究[D]. 劉萍.西安建筑科技大學(xué) 2012
[8]基于支持向量機(jī)的爐膛火焰溫度場(chǎng)測(cè)量研究[D]. 林龑灝.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[9]基于數(shù)字圖像處理的爐膛火焰燃燒診斷系統(tǒng)[D]. 孫永超.北京交通大學(xué) 2009
[10]生物柴油在直噴式柴油機(jī)上的燃燒和排放特性研究[D]. 劉津.長(zhǎng)安大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3171889