基于Abel逆变换的颜色法测量火焰当量比的研究

摘要

为了响应国家提出的“双碳”目标,可以对当量比进行监控来实现燃料的高效率燃烧。研究表明碳氢火焰的当量比与其燃烧时的火焰自由基有密切的联系,火焰图像中B图层与G图层的比值和自由基中CH^(∗)与C_(2)^(∗)的比值也有相似的变化趋势,故可利用B/G-CH^(∗)/C_(2)^(∗)-当量比之间的变化关系来实现当量比的软测量。由于图像边缘区域存在的“颜色厚度”会对软测量模型造成影响,故采用了Abel逆变换对颜色厚度进行消除。对不同工况下的丙烷火焰和甲烷火焰进行研究,初步得出针对含碳量较低的燃料,Abel逆变换对B/G值-当量比软测量模型的优化效果更显著。此外,选取6种不同的Abel逆变换算法进行实验对比,最后证明了direct法在软测量模型中的优化效果最好。