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喷嘴雾化参数轨迹图像法测量实验研究 被引量：9
1
作者 施智雄 潘科玮 +1 位作者 平力 杨斌 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期3527-3534,共8页
针对喷嘴雾化多参数同步测量问题,提出了基于图像处理的喷嘴雾化角、雾化细度、液滴运动速度及分布参数测量方法,利用背光阴影成像技术搭建了喷嘴雾化参数测量系统,建立了基于轨迹图像法原理的喷嘴雾化参数图像处理流程与算法,利用标准... 针对喷嘴雾化多参数同步测量问题,提出了基于图像处理的喷嘴雾化角、雾化细度、液滴运动速度及分布参数测量方法,利用背光阴影成像技术搭建了喷嘴雾化参数测量系统,建立了基于轨迹图像法原理的喷嘴雾化参数图像处理流程与算法,利用标准颗粒测量验证了该方法对颗粒粒径测量的精度,并开展了不同孔径与压力下扇形喷嘴雾化参数同步测量实验研究。结果表明:当雾化压力不变,扇形喷嘴孔径从0.66 mm变为1.10 mm时,雾化细度与液滴平均运动速度分别增加26.82%、10.42%,而雾化角随扇形喷嘴孔径增大而减小16.66%;当扇形喷嘴孔径不变,雾化压力从0.1 MPa增加到0.4 MPa时,雾化角与液滴平均运动速度分别增加47.71%、95.10%,而雾化细度随雾化压力增加而减小44.23%。这为雾化液滴特性研究与喷嘴性能评估提供了有效手段。 展开更多
关键词 喷雾测量方法 轨迹图像法 雾化角 雾化细度 液滴速度
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电子膨胀阀开度对恒温恒湿箱系统性能的影响 被引量：1
2
作者 金露露 盛健 张华 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期145-151,共7页
节流装置的调节对恒温恒湿箱系统性能具有重要影响。基于恒温恒湿箱定频制冷系统,实验研究了不同目标工况下电子膨胀阀(EEV)开度(10%~30%)对蒸发器过热度、压缩机排气温度、蒸发器翅片温度及箱内温湿度的影响。结果表明:EEV开度为15%~30... 节流装置的调节对恒温恒湿箱系统性能具有重要影响。基于恒温恒湿箱定频制冷系统,实验研究了不同目标工况下电子膨胀阀(EEV)开度(10%~30%)对蒸发器过热度、压缩机排气温度、蒸发器翅片温度及箱内温湿度的影响。结果表明:EEV开度为15%~30%时,可保证过热度(8~15℃)和排气温度在安全合理范围内;EEV开度为20%以下时,设置旁通毛细管,使压缩机吸气带液冷却而安全运行;低温低湿和高温高湿工况下,较大开度使温湿度调节时间缩短10~20 min,低温高湿和高温低湿工况下,较大开度造成额外湿补偿或热补偿的能耗并延长温湿度调节时间;不同目标工况下,小开度(15%)相比大开度(25%、30%)箱内的相对湿度和干球温度更趋近目标温湿度,温湿度控制精度更高。 展开更多
关键词 恒温恒湿箱 电子膨胀阀 过热度 排气温度
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循环流化床颗粒团多参数的光散射测量方法 被引量：3
3
作者 杨斌 张驰 +2 位作者 平力 殷上轶 姜勇俊 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期20-26,共7页
针对循环流化床床内颗粒团动态参数和行为特性的测量问题,提出了基于光散射原理的颗粒团运动速度、高度与浓度等多参数同时在线测量方法,利用该方法对二维冷态循环流化床试验台开展颗粒团参数测量,获得了颗粒经测量区造成的光强衰减信号... 针对循环流化床床内颗粒团动态参数和行为特性的测量问题,提出了基于光散射原理的颗粒团运动速度、高度与浓度等多参数同时在线测量方法,利用该方法对二维冷态循环流化床试验台开展颗粒团参数测量,获得了颗粒经测量区造成的光强衰减信号,通过对上下测量单元光强信号进行互相关分析可获得颗粒团运动速度参数;对信号进行低通滤波,根据低频信号极值点时间差及运动速度测量结果,得到颗粒团高度参数;同时根据光强衰减程度计算颗粒团的浓度参数。由此实现了基于光散射原理的循环流化床床内颗粒团运动速度、高度与浓度多参数同时在线测量,测量结果显示,在典型工况下,提升管中心区域颗粒团运动速度较为稳定,平均速度为3.81 m/s,近壁面区域颗粒团运动速度有较大波动且出现负值,平均速度为0.65 m/s;中心区域颗粒浓度较近壁面区域小;中心区域颗粒团高度主要分布在20~40 mm区间,近壁面区域颗粒团高度主要分布在30~60 mm区间。这为循环流化床内颗粒团的形成、结构及其运动研究提供了一种有效的测量手段。 展开更多
关键词 多相流测量 循环流化床 颗粒团 光散射 互相关法
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基于PCA-BP神经网络的光谱消光法颗粒粒径反演算法研究(英文) 被引量：2
4
作者 平力 赵蓉 +3 位作者 杨斌 杨杨 陈晓龙 王莹 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3639-3647,共9页
光谱消光法广泛应用于颗粒粒径测量领域,在利用光谱消光法对颗粒粒径进行反演的过程中,由于颗粒的消光系数存在理论复杂、计算繁琐、收敛速度慢以及求解不稳定等问题,很大程度上影响了整个反演过程的快速性和准确性。且在众多波长的消... 光谱消光法广泛应用于颗粒粒径测量领域,在利用光谱消光法对颗粒粒径进行反演的过程中,由于颗粒的消光系数存在理论复杂、计算繁琐、收敛速度慢以及求解不稳定等问题,很大程度上影响了整个反演过程的快速性和准确性。且在众多波长的消光数据中,存在较多重复冗余的信息,也很大程度上增加了反演算法的时间。针对光谱消光法粒径反演算法计算繁琐、反演效率低的问题,提出了基于主成分分析(PCA)和BP神经网络的光谱消光颗粒粒径分析方法。基于Mie散射理论对不同粒径、不同波长下的光谱消光值进行了仿真计算,通过对光谱消光数据集的主成分分析及各个波长综合载荷系数的计算,实现了最优特征波长的选取,利用降维后的光谱消光数据训练了PCA-BP神经网络模型,并利用该网络模型计算了粒径颗粒分布。通过仿真计算,比较了PCA-BP神经网络模型与传统的BP神经网络模型的预测精度,并分析了波长数目对两种神经网络模型预测结果的影响。针对训练得到的PCA-BP神经网络模型开展光谱消光法粒径参数反演算法的验证实验,搭建了光谱消光法颗粒粒径参数测量实验系统,测量了粒径范围在0.5~9.7μm内的6种不同粒径参数的聚苯乙烯标准颗粒。仿真和实验结果表明:基于主成分分析方法可确定各个波长向量之间的相关性,利用综合载荷系数选取最优特征波长对应的消光值对整体的光谱数据具有较好的代表性,可实现光谱数据的降维。相比传统的BP神经网络模型,基于PCA-BP神经网络模型的颗粒粒径分布的分析方法预测精度更高,对于较分散颗粒系的分布参数的预测有更加明显的优势。而且,被选取的波长数较少时,PCA-BP神经网络模型依然有较高的预测精度。利用训练好的PCA-BP神经网络模型对颗粒粒径参数进行实验验证,预测结果可瞬时输出,颗粒粒径分布误差在5%以内,验证了该算法的可行性。 展开更多
关键词 粒径测量 光谱消光法 最优特征波长 PCA-BP神经网络
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基于多光谱成像技术的火焰温度及辐射率分布测量方法研究 被引量：1
5
作者 王文松 裴晨曦 +3 位作者 杨斌 王志新 强科杰 王莹 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3644-3652,共9页
火焰燃烧参数能直接反映火焰燃烧状态,并对燃烧过程进行诊断、预测和优化。火焰温度及辐射率是燃烧状态的重要表征参数,火焰温度及辐射率的准确测量对于建立燃烧模型、优化燃烧过程和控制污染物排放有着非常重要的意义。随着数字图像技... 火焰燃烧参数能直接反映火焰燃烧状态,并对燃烧过程进行诊断、预测和优化。火焰温度及辐射率是燃烧状态的重要表征参数,火焰温度及辐射率的准确测量对于建立燃烧模型、优化燃烧过程和控制污染物排放有着非常重要的意义。随着数字图像技术与光谱学的发展,多光谱成像技术逐步应用于火焰燃烧温度及辐射率测量。针对光谱仪空间分辨率低和RGB彩色相机光谱分辨率低的问题,多光谱成像技术能获得兼顾空间分辨率及光谱分辨率的火焰光谱图像,实现火焰温度及辐射率分布测量,具有高时空分辨率、响应快速及测温范围宽等优点。因此,提出了基于多光谱成像技术的火焰温度及辐射率测量方法,搭建标准高温黑体辐射实验测量系统,对多光谱相机665~960 nm波段开展高温黑体辐射响应系数标定实验,获得多光谱相机25波段光谱响应标定系数,通过四阶多项式拟合建立多光谱相机各波段下仪器响应值与理论辐射强度之间的关系,并开展多光谱成像技术测量验证实验,结果显示温度与辐射率测量的相对偏差分别小于1%与4%。在此基础上,以蜡烛火焰为研究对象,建立了火焰多光谱成像测量系统,获得了蜡烛火焰多光谱辐射图像,基于普朗克辐射定律参数拟合方法,实现了蜡烛火焰温度与辐射率分布测量。测量结果表明:火焰竖直平面上火焰中心区温度及辐射率均高于火焰上部和底部;蜡烛火焰温度测量结果范围约为1350~2050 K,火焰中心区最高温度约为2050 K;蜡烛火焰辐射率测量结果范围约为0.04~0.36,火焰中心区最高辐射率为0.36。测量结果与蜡烛火焰燃烧过程及辐射特性分布规律一致。 展开更多
关键词 多光谱成像 燃烧诊断 辐射测温法 蜡烛火焰 火焰辐射率分布
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基于蓝光阴影图像法的固体推进剂药条燃速测量方法 被引量：3
6
作者 胡海航 樊荣 +4 位作者 杨杨 万代红 时志权 邓栩昌 杨斌 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期644-652,共9页
针对图像法固体推进剂药条燃速测量方法受火焰辐射影响问题,提出蓝光阴影图像法固体推进剂药条实时燃速测量方法,搭建相应的实验测量系统并进行燃速测试。在常压下利用该方法对药条A进行了5次重复性实验,开展了6种不同配方推进剂药条燃... 针对图像法固体推进剂药条燃速测量方法受火焰辐射影响问题,提出蓝光阴影图像法固体推进剂药条实时燃速测量方法,搭建相应的实验测量系统并进行燃速测试。在常压下利用该方法对药条A进行了5次重复性实验,开展了6种不同配方推进剂药条燃速测试,将蓝光阴影图像法得到的拟合燃速与靶线法测试结果进行对比,并对6种药条的实时燃速进行分析。结果表明,与直接成像法比较,蓝光阴影图像法可有效消除燃面处火焰自发辐射影响,提高燃面识别精度;对药条A进行的重复性实验中,平均值为2.534 mm/s,标准差为0.034 mm/s,扩展不确定度为0.069 mm/s,表明方法具有较高的稳定性;6种药条的拟合燃速与靶线法燃速结果对比,最大相对偏差为3.7%,说明该方法具有较高的测量精度。分析6种药条实时燃速的波动性发现,燃速高的药条往往其波动性较大,燃速接近时药条的波动性主要受药条配方的影响。 展开更多
关键词 固体推进剂 燃速测试 实时测量 蓝光阴影图像法 燃面识别
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基于Voigt线型拟合的Bi^(3+)与Eu^(3+)共掺荧光材料光谱温度特性研究
7
作者 倪虎 张亮 +4 位作者 王瑶 王文松 郭宁 王继 杨斌 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期467-472,共6页
针对稀土离子掺杂荧光材料在热结构材料表面温度监测的应用,开展Bi^(3+)和Eu^(3+)共掺荧光材料303~523 K范围紫外线激发380~800 nm波段荧光光谱测量。基于双线荧光光谱测温原理,研究Bi^(3+)(438 nm峰)和Eu^(3+)(590、623、705 nm峰)不... 针对稀土离子掺杂荧光材料在热结构材料表面温度监测的应用,开展Bi^(3+)和Eu^(3+)共掺荧光材料303~523 K范围紫外线激发380~800 nm波段荧光光谱测量。基于双线荧光光谱测温原理,研究Bi^(3+)(438 nm峰)和Eu^(3+)(590、623、705 nm峰)不同谱线荧光光谱双线强度比值与温度的关系,提出利用Voigt线型谱线拟合积分方法获得谱线积分强度值,无需精确选取分析波段,相比于直接累积积分方法,其光谱数据处理算法更具适用性。在此基础上,获得了Bi^(3+)和Eu^(3+)双线强度积分值比与温度的关系,为该共掺荧光材料温度传感应用提供基础数据。 展开更多
关键词 荧光材料测温 稀土离子掺杂 荧光光谱 Voigt线型拟合 温度特性
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