乙烯扩散火焰中烟黑温度和黑度的实验检测.pdf

A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirementsfor the Degree of Master of Philosophy in EngineeringExperimental measurementon the distributions of Soot Temperature and Emissivity inEthylene Diffusion :Li YouMajor:Thermal EngineeringSupervisor:Prof. Zhou HuaichunHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074, P. R. ChinaMay, 2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□,在____________年解密后适用本授权书。不保密□。(请在以上方框内打―√‖)学位论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日本论文属于华中科技大学硕士学位论文I摘要燃烧是人类利用能源的主要手段之一,它已经广泛的应用于能源生产、火力发电、家庭取暖、交通运输、航空推进以及材料加工与合成等活动中。但是随着我国经济的高速发展,能源供应状况日趋紧张,燃料燃烧产生的环境污染也日趋严重。碳氢化合物不完全燃烧形成烟黑仍然是燃烧最难解决的问题之一,它不仅关系到燃烧设备中碳氢燃料的有效利用,还关系到环境的保护与人类的健康。因此,了解燃烧系统烟黑以及燃烧火焰的温度分布,是研究燃烧效率,传热以及环境污染等燃烧问题的关键因素。本文首先详细分析了国内外有关烟黑生长与氧化研究的现状,阐述了双色法、激光技术和取样探针技术的特点及其应用。而燃烧测量科学中,燃烧火焰图像处理及可视化是重点。D摄像机采集乙烯火焰的彩***像,再基于Wien辐射定律和图像处理技术对彩色火焰图像进行标定,可获得在相应温度下的彩***像下的红(R)、绿(G)、蓝(B)代表性三基色的像素值。再通过基于三基***像的温度和黑度计算原理,根据乙烯火焰图像和标定图像中三基色比值即黑度相等的方法,给出了乙烯火焰的温度和黑度分布的图像。结果表明:D摄像机的白平衡,在两个不同的白平衡增益设置下,计算结果中烟黑温度峰值出现在火焰的环形区域内,烟黑温度最大值分别为2100K及2000K,黑度在小于1的范围内,与文献结果相似。结果表明这是一个有效的诊断乙烯火焰的重建方法。而以乙烯扩散火焰烟黑温度及黑度的研究作为火焰温度场可视化技术的基础,它对温度场测量具有重要的意义。关键词:乙烯扩散火焰烟黑温度图像处理黑度华中科技大学硕士学位 bustion is the main means of human use of energy. It has been widely used in energy production, power generation, domestic heating, transportation, aero-propulsion and materialssynthesis and processing activities. But with the rapid development of economy of China, the situation of energy supply is ing tighter and tighter, and the environment pollution produced by burned fuel is ing more and more serious. The soot produced by the plete burning of hydrocarbons is still one of the most difficult issues to resolve in the fie