分析了在560 nm的测量波长处煤粉炉中炭粒和飞灰粒子云的辐射特性。 利用Mie理论, 分别计算了燃烧器出口和炉膛的上部颗粒粒子云的辐射特性, 发现在燃烧器出口区, 炭粒对颗粒总体辐射减弱系数的影响较大, 占90%以上; 而在炉膛的上部, 飞灰的影响较大。 从数值计算结果中可以看出, 飞灰粒子云的散射率高达91.6%, 其对辐射的散射作用比吸收更强, 而炭粒子的散射率仅为50%。
炭粒 飞灰 辐射系数 Mie理论 Char Ash Radiative coefficient Mie theory
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Abstract
State Key Laboratory of Clean Energy Utilization, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
Four tomography algorithms, including the algebraic reconstruction technique, simultaneous iterative reconstruction technique, the multiplicative algebraic reconstruction technique, and the adaptive algebraic reconstruction technique (AART), are compared with each other based on the tunable diode laser absorption spectroscopy technique; the determination of the relaxation parameter is discussed to improve reconstruction quality and shorten computational time as much as possible. The calculated results demonstrate that the AART algorithm can produce the reconstruction results with better quality and less computational time. In the experimental measurement, the AART algorithm with a two-line thermometry scheme is adopted to measure the spatial distribution of H2O temperature and concentration, two H2O absorption lines near 1397.8 nm are selected, the temperature and H2O concentration in the McKenna plat premixed flames are experimentally reconstructed and analyzed, and the results of integrated tomography reconstruction are consistent with the thermocouple traverse measurement.
120.1740 Combustion diagnostics 110.0110 Imaging systems 300.1030 Absorption Chinese Optics Letters
2016, 14(11): 111201
浙江大学能源清洁利用国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
针对二维气体浓度分布, 主要选用多条H2O的吸收谱线, 采用代数迭代重建算法, 研究了在激光光束较少且假定温度分布已知的情况下, 即不考虑燃烧场中温度对谱线强度的影响时, 不同谱线条数对二维浓度重建结果的影响, 对比了在同一浓度模型下通过增加激光光束与增加H2O吸收谱线条数对气体浓度重建结果的影响; 研究了增加谱线条数重建气体浓度分布对不同温度与浓度分布模型的适应情况, 其中, 文中所选取的多条吸收谱线可以由一个激光器同时扫描得到。 浓度测量区域采用10×10的网格划分, 测量区域中的温度和浓度分布采用单峰不均匀分布与双峰不均匀分布, 重建过程中计算了吸收谱线与激光光束的有效利用率。 重建结果表明在激光光束较少时, 增加吸收谱线条数可以获得更多与浓度相关的谱线参数信息, 且与增加激光光束相比可以明显改善浓度重建结果, 更主要的是增加谱线条数可以有效降低实验中硬件设备的成本投入以及测量系统的复杂性。
代数迭代算法 二维浓度重建 多条吸收谱线 激光吸收光谱 ART algorithm Two-dimensional concentration reconstruction Multiple absorption lines Tunable diode laser absorption spectroscopy 光谱学与光谱分析
2016, 36(11): 3485
浙江大学能源清洁利用国家重点实验室, 杭州 310027
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS), 设计了气体浓度二维分布重建系统。将单路可调谐激光分为24路, 交叉穿过目标区域, 得到24组直接吸收信号(DA), 并采用代数迭代法(ART)计算得到目标区域气体浓度二维分布。搭建了二维气体浓度分布测量试验台, 利用中心波长在1.653μm的DFB激光器作为光源, 选取HITRAN 数据库CH4的2v3带R(3)线作为计算谱线进行数值模拟和试验验证, 并对重建结果进行了误差分析。结果表明重建系统能很好的实现气体二维浓度分布重建测量。
光学测量 可调谐激光吸收光谱 气体二维浓度 代数迭代重建 optical measurement tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS two-dimensional gas concentration algebraic reconstruction technique
大型仪器设备是高校科研的重要硬件条件.本文从我校以往大型精密仪器使用的情况和存在的问题入手,分析中小规模大学的大型精密仪器共享平台建立的优势,探讨了中小规模大学建立大型精密仪器共享平台-中心实验室的现实意义.
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