基于光学分层层析成像原理的火焰测温法

摘要

燃烧火焰温度场的测量无论对研究火焰的结构及生成机理、燃料的混合和燃烧方式,还是对燃烧设备的稳定运行和控制都具有重要的意义.介绍了一种利用高速分层摄像控制系统重建火焰温度场的方法.连续的三维发光体可以看成若干个互相平行的二维发光断层的组合,对发光体某断层进行聚焦摄像,得到的图像是该断层的像和其他断层的离焦像的叠加像.对不同断层分别快速聚焦摄像,得到一组辐射图像,采用图像反演算法,可以重建各断层的原始图像.根据图像灰度和火焰温度之间的关系,可建立火焰的三维温度场.通过蜡烛火焰实验,验证了该方法的可行性.实验结果在一定程度上揭示了火焰内部的辐射分布、温度分布和燃烧结构,反映了火焰的三维燃烧特性.该方法可作为一种新的测量和诊断方法,应用于燃烧火焰三维场参数和其他两相流三维场参数的测量中.