一、预混气体燃烧火焰闪烁现象分析（论文文献综述）
嵇铭栋,潘文轩,杨茉[1]（2021）在《稀释气体对火焰闪烁的影响及其非线性特性研究》文中提出为研究稀释气体对火焰闪烁不稳定性的影响,利用Fluent求解器模拟了同轴射流燃烧器中火焰的燃烧,研究了CO2和N2作为稀释气体对火焰闪烁现象的影响,并分析了火焰闪烁的非线性特性。结果表明:轴向最大火焰温度随着稀释比的增大而降低,火焰的振荡幅度也随之减弱;相比N2,CO2更容易抑制火焰的闪烁;增大稀释比也会使火焰的闪烁频率峰值提高,燃烧系统的流动和换热也从周期性振荡进入混沌状态。
李珊[2]（2021）在《基于静电信号和图像的燃烧器火焰检测》文中提出在能源结构向低碳化转型的关键阶段,为尽快实现“碳中和”,有必要对清洁燃料火焰进行深入研究从而明晰其燃烧特性。本文系统综述了气态和生物质燃料火焰的检测方法以及火焰电学特性研究的发展动态,在实验室规模的燃烧设备上开展了甲烷和生物质燃烧实验,并基于图像和静电信号分析了火焰的形态特征和电学特性,为全面了解清洁燃料燃烧特性提供了参考。本课题的主要工作内容如下:本研究使用非侵入式静电传感器阵列测量不同种类火焰的静电信号,并利用结合经验模态分解和小波阈值处理的降噪方法对静电信号进行去噪预处理。文章提出使用静电信号经验模态分解的能量熵表征火焰中带电颗粒运动复杂度,实现了对火焰中带电颗粒动态特性的具体表征。此外,本文通过静电信号的均方根值,功率谱密度主频和两相邻电极的互相关函数分别分析了火焰中带电颗粒浓度空间分布,火焰闪烁频率以及火焰在空气中的扩散速度。结果表明气流条件和化学反应剧烈程度对火焰中带电颗粒运动复杂度有较大影响,甲烷火焰中部带电颗粒浓度和运动复杂度最大,生物质火焰中带电颗粒空间分布无较大差异。为完整提取火焰燃烧区域实现火焰形态参数的准确计算,本文使用结合Canny边缘检测算法和形态学处理的图像分割方法处理火焰图像。在此基础上本文定义和计算了不同燃烧工况下火焰的长度、宽度和归一化灰度平均值,并对这些特征参数的影响因素展开了分析。利用图像信息,本文对图像序列互相关系数进行频谱分析提取了火焰的闪烁频率,提出使用火焰最大宽度位移速度表征火焰在空气中的扩散速度并与静电法所得结果进行了比对分析,验证了两种方法的可行性。实验结果表明火焰闪烁频率随燃料流量的加大增大,预混火焰扩散速度在当量比稍大于1时达到最大值。
靖宇,马建修,王运东,刘作华,吴祥虎,杜文东[3]（2021）在《高纯电子级溴化氢合成研究之二——反应火焰形态及其稳定性控制》文中研究表明为解决高纯电子级溴化氢源头制备的工程技术难点,延续先前溴化氢合成反应的本征动力学研究,作者将研究视角从微观动力学理论转向宏观火焰学研究。重点对溴化氢合成火焰形态、操作对火焰形态的影响规律、火焰传播速度、火焰稳定性控制及其发光放热机理进行研究。所得到的一系列结论可以为干法无硫溴化氢原料合成的产业化提供重要的借鉴作用。
邓瑞英,李永超,杨茉,李钰冰[4]（2020）在《重力对火焰闪烁的影响及非线性分析》文中研究说明为研究不同重力环境下火焰闪烁行为的变化规律,采用ANSYS FLUENT软件模拟甲烷/空气火焰在同轴射流燃烧器中的燃烧过程,对比分析了不同重力（0～5g,g为重力加速度）下火焰结构、火焰闪烁频率的变化,并对燃烧系统进行了非线性分析。同轴射流燃烧器模型:内管直径为11.4 mm,长为33.3 mm,甲烷和空气按一定比例混合后从内管进入燃烧室;外管直径为95.2 mm,长为233.3 mm,伴流空气从外管进入燃烧室;内管燃料入口流速为Uf=0.37 m/s,外管伴流空气入口流速Uc=0.037 m/s。结果表明:引起射流火焰闪烁的原因是浮升力诱导的一种水力学不稳定性;随着重力加速度的增加,火焰面厚度逐渐变薄,火焰面外沿由平滑曲面变成褶皱曲面;火焰锋面周围的漩涡在浮升力驱使下运动加快,火焰闪烁频率增加;火焰的无量纲闪烁频率St和入口处无量纲数Fr的1/2次方成正比;随着重力加速度的增加,吸引子从不动点变为椭圆状,最后变为蝴蝶状,相应火焰燃烧状态从稳定燃烧变为周期振荡,最终进入混沌。
王式兴[5]（2020）在《压力条件下气体火焰燃烧特性的热流量法测量及机理研究》文中指出在化石燃料的气化利用过程中,由于原料的不同及气化方式的差异,气体燃料的组成存在着很宽的变化范围,如煤和生物质气化气的主要成分为氢气和一氧化碳,甲烷还包含氮气和二氧化碳等稀释气体。燃气组成的不确定性对燃烧室设备稳定运行和高效清洁燃烧提出了更高的要求。同时,发展多种高效燃烧方式如富氧燃烧结合CO2捕集与排放技术,燃气轮机贫预混稀薄燃烧技术对降低碳排放,控制污染物生成具有重要意义。化石燃料气化气还可以进一步合成为各种清洁替代能源,这其中,发展醇醚类含氧燃料和氨气无碳燃料对海陆空运输及电力生产具有重要意义。实际的工业燃烧设备包括燃气轮机,内燃机和增压锅炉等多为高温高压的燃烧环境。涉及到燃烧稳定性的燃料组分的变化,回火,熄火,自点火现象和高压下的可燃极限与预混火焰的固有参数层流火焰速度密切相关。为了进一步增加对不同燃料燃烧特性的了解,开展高压下实验室尺度的基础层流燃烧特性研究可以为机理发展和燃烧器设计提供实验基础。同时测量污染物的排放特性有利于选择合适的操作区间,对新型替代燃料在工业燃烧设备中的应用提供理论指导。本文搭建了高压层流燃烧试验台,结合光学测量方法,烟气测量方法和数值模拟手段对不同燃料和燃烧方式在压力条件下的层流燃烧特性进行了系统性的研究。首先,搭建了基于热流量炉的高温高压层流燃烧试验台,用于获得高压下一维绝热无拉伸平面火焰。首先研究了甲烷在高压下的富氧燃烧特性,测量了0.5MPa下的CH4/O2/N2和CH4/O2/CO2的层流火焰速度,系统研究了压力当量比,氧含量和二氧化碳稀释对层流火焰速度的影响。当前实验测量结果与文献值以及模拟结果具有良好的一致性,验证了高压试验台的可靠性。接着用一维火焰模型分析了CO2稀释的热扩散和化学反应作用。在常压和高压情况下,由CO2稀释导致的层流火焰速度降低,热扩散效应在起主要作用。然后用实验获得的火焰速度拟合了压力幂指数β,可以预测更高压力下的火焰速度,结果表明β随着氧摩尔分数的增加而增加。并且观察到压力幂指数在富燃区的先增加后减小行为和超绝热火焰温度现象,表示了富燃区反应路径发生变化。其次,研究了合成气贫燃高压层流燃烧特性及荧光测量。为了抑制细胞火焰,在O2/He氧化剂中测量了1.1 MPa下的稀薄预混H2-CO和H2-N2合成气的各种燃料掺混比的层流火焰速度,根据获得的实验结果,测试了五种合成气高温高压反应机理,并对其不同的准确性做出评价。不同机理的反应路径相同而选取速率常数不同是造成不同敏感性及不同预测结果的原因尤其是HO2链增长反应。随着压力的升高,层流燃烧速度降低,对于燃料中氢含量较高或氧化剂中稀释剂含量较高的合成气,质量燃烧率先增大后减小。这表明绝热火焰温度降低是导致质量燃烧速率的负压依赖性的原因,并降低了整体反应级数,总体反应级数对于火焰温度较低的合成气又会随着压力继续增加。另外研究了CO2稀释和甲烷添加对生物质合成气H2/CO/CH4/O2/稀释气的层流燃烧特性的影响。OH*化学发光的测量结果表明,随着压力的增加,火焰前锋高度先减小然后增大,这与质量燃烧速率的非单调变化相对应,并且可以用作机理验证的目标之一。最后,研究了氨气,二甲醚层流燃烧及污染物排放特性。首先进行了常压下甲烷/二甲醚/氢气/空气不同当量比的层流火焰速度测量,对比了氢气添加对二甲醚的氧化路径的影响。反应路径分析表明CH3是在C2路径和DME分解路径中重要的自由基。并由此推出层流火焰速度与自由基峰值摩尔分数呈线性相关。对于新型无碳燃料氨气,通过热流量炉法和烟气分析仪,获得了不同当量比,不同氨含量下压力0.5 MPa下的氨气/甲烷,氨气/氢气,氨气/一氧化碳和氨气/合成气的层流火焰速度和详细NOx排放数据。提高的氨质量燃烧率引入了较大的预测不确定度。然后用实验获得的火焰速度拟合了压力幂指数β,并且在中等氨含量的条件下β存在最小值导致了火焰速度在该范围内对压力变化十分敏感。压力指数可以作为是验证和发展氨化学的独立指标。敏感性和反应路径分析表明氨化学在富燃工况下比在贫燃工况下的重要性更强,尤其是通过再结合反应形成N2Hi的路径影响火焰速度。N2Hi反应路径和H2NO,N2O反应路径是决定贫燃和富燃侧火焰速度预测差别的原因,指出了后期机理优化调整的方向。氨气和不同成分的合成气掺混具有相似的NOx排放特性尽管它们的火焰速度相差很大。对于氨/氢气和氨/甲烷在高压下的详细NOx排放测量结果表明,NH3,HCN和NOx的生成分别在富燃和贫燃,高氨含量和低氨含量得到促进,提高压力降低了NOx排放水平,并给出了实际应用氨燃料推荐的掺混比和当量比。
潘文轩,杨茉[6]（2020）在《同轴射流非预混火焰闪烁特性及非线性分析》文中指出以同轴射流燃烧器为研究对象,对6 mm、11.4 mm和17.4 mm 3种燃烧器直径下的甲烷空气同轴射流扩散火焰进行数值模拟,研究了氧气质量分数在23%～48%内扩散火焰的闪烁特性。结果表明:使火焰稳定的伴流速度比值Ur随着燃烧器直径的增大而增加,3种燃烧器直径下抑制火焰振荡所对应的Ur值分别为0.647、2.2和11.4;作用在火焰面外部的涡旋随着Ur的增大逐渐向火焰下游推移,同时峰值闪烁频率增加,而火焰的振荡幅度逐渐减小,流动与换热特性由周期性振荡转变为混沌状态;火焰的振荡幅度随着氧气质量分数的增加而减小,当氧气质量分数为48%时,火焰的闪烁峰值频率为10 Hz,且火焰闪烁的峰值频率不随氧气质量分数发生变化。
葛红[7]（2020）在《基于火焰光谱分析及图像处理的生物质燃烧监测研究》文中研究表明近年来,随着生物质发电持续稳定发展,生物质锅炉燃烧状态监测与控制问题日益受到关注。我国可用生物质燃料品种多样,燃料偏离锅炉设计种类容易造成结焦和严重积灰等问题,直接影响生产安全和经济效益。本文基于火焰光谱分析算法和图像处理技术,研究生物质燃料种类识别及燃烧状态的监测方法。在单生物质燃烧特性的基础上,重点研究混合生物质的燃料识别和燃烧稳定性分析问题,为生物质锅炉适应燃料的多样性和机组的稳定经济运行提供依据。主要内容如下:1)针对生物质混燃问题,构造了基于火焰光谱6维特征与集成学习的生物质燃料识别方法。通过花生壳、柳木、麦秸、玉米芯四种单生物质及其等质量均匀混合的六种混合生物质进行燃烧实验;同时基于生物质燃烧火焰光谱的时域特性和频域特性的深入分析,构造了基于火焰光谱6维特征（由OH*、CN*、CH*、C2*-1和C2*-2等5类自由基辐射强度和火焰辐射强度信号组成）与集成学习的生物质燃料识别方法,并将识别结果与SVM和决策树两种常用算法进行了对比,结果表明,基于6维火焰光谱强度信号与集成学习的生物质燃料识别方法具有较高的识别率,单生物质高于99.32%,混合生物质均达到100%。该方法简化了特征提取过程,集成了支持向量机（Support Vector Machines,SVM）与决策树两种单分类器的优势,具有较好的泛化能力。2)构造了基于火焰图像与卷积神经网络的燃料识别方法。为克服传统基于图像的燃料识别方法对特征提取的依赖性,在分析生物质燃烧火焰图像的几何特征、光学特征和热力学特征的基础上,构造了基于火焰图像与深度卷积神经网络ResNet50的燃料识别方法,并分别对单生物质和混合生物质进行了燃料识别实验,结果表明基于火焰图像与ResNet50的燃料识别准确率高达97.41%,而其它机器学习算法最高仅达85.83%,可见该方法识别效果优于四种传统机器学习方法。3)定义了基于火焰图像和数据融合的燃烧稳定性指数。在提取火焰图像高度、平均灰度、平均温度和最高温度等特征参数的基础上,定义了基于火焰图像和数据融合的稳定性指数,并用来定量表征生物质火焰燃烧稳定性状态,并结合火焰闪烁频率对单生物质和混合生物质燃料稳定性进行了分析,分析结果表明所提方法能够有效表征生物质火焰燃烧稳定性状态。4)构建了一种生物质燃烧监测及稳定性判别的优化方案。基于混淆矩阵,对光谱分析与图像处理在生物质燃料识别与燃烧稳定性分析效果进行了对比分析,提出了以火焰光谱6维特征与集成学习进行生物质燃料识别、基于火焰图像和稳定性指数进行生物质燃烧稳定性分析的生物质燃烧监测优化方案。借鉴多元统计指标T2和SPE实现了不同生物质燃烧稳定与不稳定的分类,并根据分类结果确定了稳定性指数阈值,最终实现了燃料和稳定性的实时判定。
李永超,杨茉,李钰冰[8]（2019）在《伴流速度和当量比对部分预混火焰闪烁频率的影响》文中研究说明在不同空气伴流速度和燃料当量比的条件下,对甲烷/空气部分预混射流火焰闪烁进行了直接数值模拟（DNS）,分析了伴流速度和燃料当量比对火焰闪烁频率的影响.数值模拟结果表明:伴流能够有效地抑制火焰的闪烁行为.存在1个临界伴流速度比（Ucr）,当伴流速度比小于Ucr时,随着伴流速度比的增加,火焰锋面周围的涡旋尺度变小,火焰闪烁频率增加;当伴流速度比大于Ucr时,火焰的闪烁行为完全消失.燃料当量比增加,火焰锋面周围的涡旋尺度变大,火焰闪烁频率减小.
葛宏达[9]（2019）在《贫燃预混旋流燃烧的火焰特性与吹熄不稳定性》文中指出贫燃预混燃烧（Lean Premixed Combustion,LPC）是在低于正常化学当量比下进行的新型清洁燃烧技术,可以有效降低氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳的排放量。近年来,随着天然气、氢气、合成气等清洁能源的开发利用,贫燃预混燃烧的不稳定性问题（如热声振荡、吹熄、回火等）成为研究热点。贫燃预混燃烧中火焰宏观形态的转变被认为是燃烧不稳定出现的前兆,本论文在充分文献调研的基础上,设计完成了贫燃预混旋流燃烧实验数据采集和控制系统,开展了2DPIV和OH*-Chemiluminescence火焰自发光联合激光诊断实验,编制了数字图像分析处理程序,提取了燃烧特性参数,研究了火焰宏观形态转变与贫燃吹熄不稳定性之间的作用机理。本文的主要工作和成果如下:（1）设计完成了贫燃预混旋流燃烧实验据采集和控制系统,该系统可以实时显示和记录喷嘴上下游的气体压力和温度;监测和控制电动三通阀的阀门开度以获取合适的示踪粒子浓度。（2）开展了2DPIV和OH*-Chemiluminescence火焰自发光联合激光诊断实验,实验发现火焰宏观形态随当量比降低发生显着变化,依次为“紧缩”形、“M”形、“V”形和“柱”形。基于数字图像分析方法计算了反应进程变量和火焰表面密度,火焰表面密度与反应进程变量呈线性相关,即火焰表面密度随进程变量的降低而降低。特别的,在当量比为0.500.60的区间内、火焰呈现“M”与“V”型转变时,火焰表面密度下降幅度超过80%,出现明显下跃,此后即发生火焰吹熄,据此可将火焰宏观形态转变作为吹熄不稳定性的预判准则。（3）针对旋流火焰,研究了流场与反应热释放对火焰应变的耦合影响规律及贫燃预混燃烧火焰吹熄不稳定性诱发机理。研究发现,随着当量比降低,旋流火焰面由最初远离位于内外剪切层的高涡量区域,到逐渐与高涡量区域重叠,使得火焰面承受较大的拉伸应变。火焰最大可能应变?max随当量比的降低而降低,但同时火焰熄灭拉伸率?ext也大幅降低,据此将两者的比值?max?ext作为衡量火焰吹熄的特征量。比值越大,旋流火焰越易于发生局部拉伸断裂,最终造成火焰面整体脱离钝体,发生吹熄。本文的研究有助于揭示火焰面与流场的相互作用规律,优化燃烧室安全运行区间。
田正林[10]（2019）在《基于图像处理的燃气火焰检测监测技术研究》文中指出经济社会发展促使我国能源结构正在调整,燃气设备数量快速增加,对燃气设备的安全性检测提出了更高要求。传统的安全性检测主要使用红外或紫外探测器进行火焰检测,本文基于拍摄的火焰图像开发了一套适用于燃气火焰稳定性检测和温度测量的技术及设备。本文设计搭建了燃气火焰试验台及一套火检硬件系统,包括:燃烧器、燃烧室、视窗、光纤传像束、工业CCD相机和微型计算机。模拟不同燃烧工况下的火焰并拍摄火焰图像,进行稳定性分析和温度测量。对获取的图像选择了合适的图像处理算法进行处理并基于MATLAB编写了图像处理程序,包括色彩重建、平滑滤波和阈值分割等处理过程,最终得到了准确的目标火焰。此后对目标火焰定义并提取了火焰面积、火焰高度、边缘长度、火焰形心、亮度质心和平均灰度等六个特征量以表征火焰在形状、位置和亮度方面的状态,并分析了火焰各特征量随工况的变化关系。在提取的特征量的基础上,以支持向量机（SVM）的方法利用多种稳定类型的火焰特征量对分类器进行训练,并设计了用户图像界面。试验证明检测系统对测试火焰燃烧状态的分类正确率达99%以上。为使图像火焰检测监测系统能朝着市场应用方向发展,本文还基于MFC开发了燃气火焰检测软件。为能在优化燃烧等方面提供指导,本文对火焰进行了基于图像的温度场重建工作。依据辐射定律和黑体标定原理,重建了火焰二维温度场,通过比较,证明温度的测量具有相当的准确性。
二、预混气体燃烧火焰闪烁现象分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、预混气体燃烧火焰闪烁现象分析（论文提纲范文）
（1）稀释气体对火焰闪烁的影响及其非线性特性研究（论文提纲范文）
| 1 研究对象 |
| 2 数学描述和数值方法 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 燃烧模型和辐射模型 |
| 2.3 数值计算方法 |
| 2.4 网格划分及边界条件 |
| 3 模型验证 |
| 4 结果与分析 |
| 4.1 稀释效应对火焰闪烁的影响 |
| 4.2 稀释气体热力学效应对火焰的影响 |
| 4.3 火焰闪烁的非线性特性分析 |
| 5 结 论 |
（2）基于静电信号和图像的燃烧器火焰检测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 火焰检测方法概述 |
| 1.2.1 气态燃料火焰检测方法 |
| 1.2.2 生物质颗粒燃烧火焰检测方法 |
| 1.3 火焰的电学特性 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 火焰特征参数 |
| 2.1 火焰形态特征 |
| 2.1.1 火焰长度和宽度 |
| 2.1.2 火焰亮度 |
| 2.1.3 基于图像相关性的火焰闪烁频率 |
| 2.2 火焰电学特征 |
| 2.2.1 静电信号的预处理 |
| 2.2.2 火焰带电颗粒浓度 |
| 2.2.3 火焰带电颗粒运动复杂度 |
| 2.2.4 基于静电信号的火焰闪烁频率 |
| 2.3 火焰扩散速度 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 实验装置与实验条件 |
| 3.1 实验装置 |
| 3.2 静电传感器和高速相机 |
| 3.3 实验条件及实验样品 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 甲烷和生物质火焰形态和电学特性研究 |
| 4.1 火焰形态特征研究 |
| 4.1.1 火焰长度和宽度 |
| 4.1.2 火焰亮度特征 |
| 4.2 火焰电学特征研究 |
| 4.2.1 基于EMD的火焰静电信号去噪 |
| 4.2.2 带电颗粒浓度 |
| 4.2.3 火焰静电信号能量熵 |
| 4.3 火焰闪烁频率 |
| 4.4 火焰扩散速度 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（3）高纯电子级溴化氢合成研究之二——反应火焰形态及其稳定性控制（论文提纲范文）
| 1背景 |
| 2实验方法 |
| 2.1设备装置 |
| 2.2实验方法要点 |
| 2.3材料 |
| 2.4火焰基础理论方法 |
| 3结果与讨论 |
| 3.1溴化氢合成火焰典型形态 |
| 3.2溴化氢合成火焰形态变化规律 |
| 3.3溴化氢合成火焰传播速度 |
| 3.5火焰光热机理 |
| 3.6其他实验结论 |
| 4结论与展望 |
（4）重力对火焰闪烁的影响及非线性分析（论文提纲范文）
| 引 言 |
| 1 同轴射流燃烧器模型 |
| 2 数值方法 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 燃烧模型选取 |
| 2.3 网格独立性验证 |
| 2.4 边界条件和计算工况 |
| 2.5 数值模型验证 |
| 3 结果分析 |
| 3.1 重力对火焰结构的影响 |
| 3.2 重力对火焰闪烁频率的影响 |
| 3.3 非线性分析 |
| 4 结 论 |
（5）压力条件下气体火焰燃烧特性的热流量法测量及机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 压力条件下火焰燃烧及应用 |
| 1.2.1 整体煤气化联合循环关键技术 |
| 1.2.2 富氧燃烧技术 |
| 1.2.3 新型替代燃料 |
| 1.3 层流预混火焰特性 |
| 1.3.1 层流预混火焰结构 |
| 1.3.2 火焰速度定义 |
| 1.3.3 压力条件下火焰速度测量方法 |
| 1.3.3.1 球形爆炸法 |
| 1.3.3.2 对冲火焰法和停滞流火焰法 |
| 1.3.3.3 锥形火焰/本生灯法 |
| 1.3.3.4 热流量法 |
| 1.4 压力条件下层流火焰燃烧特性研究现状 |
| 1.4.1 含氧燃料及富氢燃料层流燃烧特性 |
| 1.4.2 甲烷富氧层流燃烧特性 |
| 1.4.3 合成气高压层流燃烧特性 |
| 1.4.4 氨气高压层流燃烧特性 |
| 1.5 压力条件下多组分测量研究现状 |
| 1.5.1 烟气测量方法 |
| 1.5.2 光学测量方法 |
| 1.6 本文研究内容及结构 |
| 2 试验仪器及系统 |
| 2.1 热流量炉燃烧器 |
| 2.2 高压燃烧试验台 |
| 2.2.1 高压腔腔体 |
| 2.2.2 压力及排气控制 |
| 2.2.3 数据采集及软件 |
| 2.3 实验不确定度分析 |
| 2.4 像增强型CCD相机(ICCD) |
| 2.5 烟气分析仪 |
| 3 常压下氢气掺混甲烷/二甲醚的层流火焰速度测量及机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法和模拟手段 |
| 3.2.1 实验方法 |
| 3.2.2 动力学模拟 |
| 3.3 实验结果和机理验证 |
| 3.4 甲烷/二甲醚掺混比和氢气含量的影响 |
| 3.5 敏感性和动力学分析 |
| 3.6 H,OH和CH_3的自由基行为 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 加压条件下甲烷富氧燃烧层流火焰速度及机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法和模拟手段 |
| 4.2.1 实验方法 |
| 4.2.2 模拟手段 |
| 4.3 当量比和压力对CH_4/O_2/N2层流火焰速度的影响 |
| 4.4 当量比和压力对CH_4/O_2/CO_2层流火焰速度的影响 |
| 4.5 CO_2稀释的热扩散作用和化学反应作用 |
| 4.6 敏感性和动力学分析 |
| 4.7 富燃区非单调行为 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 高压下合成气层流火焰燃烧特性及化学荧光分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法和模拟手段 |
| 5.2.1 实验方法 |
| 5.2.2 模拟手段 |
| 5.3 当量比对合成气层流火焰速度的影响 |
| 5.4 压力对合成气层流火焰速度的影响 |
| 5.5 H_2-CO比例对合成气层流火焰速度的影响 |
| 5.6 CO_2稀释对合成气层流火焰速度的影响 |
| 5.7 甲烷添加对合成气层流火焰速度的影响 |
| 5.8 质量燃烧率 |
| 5.9 敏感性和动力学分析 |
| 5.9.1 不同压力下的敏感性和自由基生成速率 |
| 5.9.2 不同CO_2稀释的敏感性和反应速率 |
| 5.9.3 不同CH_4添加的组分场 |
| 5.10 火焰前锋高度变化 |
| 5.11 本章小结 |
| 6 高压下氨气层流火焰燃烧特性及NO_x排放测量 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 火焰不稳定分析及模拟手段 |
| 6.2.1 火焰不稳定性对SL测量的影响 |
| 6.2.2 辐射对SL测量的影响 |
| 6.2.3 金属盘片的催化对SL测量的影响 |
| 6.2.4 烟气测量方法 |
| 6.2.5 模拟手段及机理发展 |
| 6.3 氨/合成气层流火焰速度 |
| 6.3.1 氨气含量对层流火焰速度的影响 |
| 6.3.2 当量比对层流火焰速度的影响 |
| 6.4 氨/甲烷层流火焰速度及机理发展 |
| 6.4.1 氨/甲烷机理发展 |
| 6.4.2 氨/甲烷及氨/氢气火焰速度 |
| 6.5 压力对氨气层流火焰速度的影响 |
| 6.6 火焰速度动力学及敏感性分析 |
| 6.6.1 NH_3/合成气/空气火焰 |
| 6.6.2 NH_3/氢气/空气火焰 |
| 6.7 NO_x排放特性 |
| 6.7.1 合成气掺混对氨火焰NO生成的影响 |
| 6.7.2 烟气NO_x测量结果分析 |
| 6.7.3 NO_x生成的动力学分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 全文总结 |
| 7.1 主要内容及结论 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（6）同轴射流非预混火焰闪烁特性及非线性分析（论文提纲范文）
| 1 模型与方法 |
| 1.1 问题描述 |
| 1.2 数学模型 |
| 1.3 燃烧反应模型 |
| 1.4 计算网格和边界条件 |
| 2 模型验证 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 伴流速度比值和燃烧器直径对火焰闪烁特性的影响 |
| 3.2 不同伴流速度比值下火焰闪烁的非线性分析 |
| 3.3 氧气质量分数对火焰闪烁的影响 |
| 4 结 论 |
（7）基于火焰光谱分析及图像处理的生物质燃烧监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 火焰燃烧检测技术 |
| 1.2.2 燃料识别技术 |
| 1.2.3 火焰稳定性分析 |
| 1.2.4 生物质燃烧状态监测 |
| 1.3 本文研究内容及方法 |
| 1.4 本文的章节结构 |
| 第2章 燃烧装置与实验方法 |
| 2.1 生物质燃料特性 |
| 2.1.1 生物质燃料分析 |
| 2.1.2 生物质燃烧方式 |
| 2.2 燃烧实验装置 |
| 2.3 燃烧实验方法 |
| 2.3.1 燃料准备 |
| 2.3.2 燃烧工况设计 |
| 2.3.3 燃烧数据采集 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于光谱分析的生物质燃料识别与燃烧稳定性分析 |
| 3.1 生物质火焰的光谱特性分析 |
| 3.1.1 生物质火焰光谱的时域特性 |
| 3.1.2 生物质火焰光谱的频域特性 |
| 3.2 基于集成学习的生物质燃料识别 |
| 3.2.1 集成学习相关理论 |
| 3.2.2 SVM理论基础 |
| 3.2.3 决策树理论基础 |
| 3.2.4 基于集成学习的生物质燃料识别 |
| 3.3 基于光谱分析的生物质燃烧稳定性分析 |
| 3.3.1 单生物质燃烧稳定性分析 |
| 3.3.2 混合生物质燃烧稳定性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于火焰图像的燃料识别与稳定性监测 |
| 4.1 生物质燃烧火焰图像特性分析 |
| 4.1.1 生物质燃烧火焰特征参数 |
| 4.1.2 生物质燃烧火焰图像特性分析 |
| 4.2 基于深度卷积网络与火焰图像的生物质燃料识别 |
| 4.2.1 深度学习理论基础 |
| 4.2.2 基于深度卷积网络的生物质燃料识别 |
| 4.3 基于火焰图像的生物质燃烧稳定性分析 |
| 4.3.1 火焰稳定性指数 |
| 4.3.2 单生物质燃烧火焰稳定性监测 |
| 4.3.3 混合生物质燃烧火焰稳定性监测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于光谱分析与图像处理的生物质燃烧监测效果评价与策略优化 |
| 5.1 基于光谱分析与图像处理的生物质燃烧监测效果评价 |
| 5.1.1 基于光谱分析与图像处理的燃料识别效果评价 |
| 5.1.2 基于光谱分析与图像处理的稳定性监测评价 |
| 5.2 基于燃料识别与稳定性分析的生物质燃烧监测优化 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 攻读博士期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）伴流速度和当量比对部分预混火焰闪烁频率的影响（论文提纲范文）
| 1 问题描述 |
| 2 数学描述 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 燃烧模型 |
| 2.3 计算区域、网格和边界条件 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 数值模型验证 |
| 3.2 空气伴流的影响 |
| 3.3 当量比的影响 |
| 4 结论 |
（9）贫燃预混旋流燃烧的火焰特性与吹熄不稳定性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 燃气轮机低污染清洁燃烧技术 |
| 1.2 贫燃预混燃烧不稳定性研究进展综述 |
| 1.2.1 热声耦合振荡 |
| 1.2.2 贫燃火焰吹熄 |
| 1.2.3 火焰形态与燃烧稳定性之间的关联 |
| 1.3 本文的主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 实验系统与测试方法 |
| 2.1 燃烧室系统 |
| 2.2 管路及辅助系统 |
| 2.3 信号采集及控制系统 |
| 2.4 PIV及 OH~*-Chemiluminescence系统 |
| 2.4.1 PIV系统 |
| 2.4.2 OH~*-Chemiluminescence系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 贫燃预混旋流燃烧火焰特性与宏观转变 |
| 3.1 火焰宏观形态转变 |
| 3.1.1 实验条件 |
| 3.1.2 火焰宏观形态转变 |
| 3.2 数字图像分析方法 |
| 3.2.1 火焰锋面提取 |
| 3.2.2 反应进程变量计算 |
| 3.2.3 火焰表面密度计算 |
| 3.3 旋流火焰燃烧特性参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 贫燃预混旋流燃烧的吹熄不稳定性 |
| 4.1 火焰结构转变瞬态分析 |
| 4.2 火焰面与流场的相互作用 |
| 4.2.1 不同当量比下的燃烧速度场 |
| 4.2.2 不同当量比下的涡量场 |
| 4.2.3 不同当量比下的火焰应变率 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A Κ_(max)计算程序 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）基于图像处理的燃气火焰检测监测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 火焰检测方法综述 |
| 1.3 火焰温度测量综述 |
| 1.3.1 接触式测温法 |
| 1.3.2 非接触式测温法 |
| 1.4 图像火检与测温研究现状 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 试验系统及试验方法 |
| 2.1 试验系统设备 |
| 2.2 火焰检测试验方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 燃气火焰图像处理算法研究 |
| 3.1 单通道火焰图像色彩重建算法研究 |
| 3.1.1 2 ×2 邻域内复制插值法 |
| 3.1.2 3 ×3 邻域内线性插值法 |
| 3.1.3 5 ×5 邻域内梯度插值法 |
| 3.1.4 色彩重建效果分析 |
| 3.2 火焰图像滤波算法研究 |
| 3.2.1 均值滤波法 |
| 3.2.2 中值滤波法 |
| 3.2.3 高斯滤波法 |
| 3.2.4 滤波效果分析 |
| 3.3 火焰图像分割算法研究 |
| 3.3.1 最大类间方差法 |
| 3.3.2 最大熵法 |
| 3.3.3 聚类分析法 |
| 3.3.4 图像分割效果分析 |
| 3.4 火焰特征量提取算法研究 |
| 3.4.1 火焰特征量定义 |
| 3.4.2 边缘检测算子 |
| 3.4.3 边缘检测效果分析 |
| 3.5 多类型火焰特征量分析研究 |
| 3.5.1 扩散火焰特征量分析 |
| 3.5.2 预混火焰特征量分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于图像的火焰稳定性检测及软件系统开发 |
| 4.1 基于MATLAB平台的火焰稳定性检测程序设计 |
| 4.1.1 基于支持向量机(SVM)的火焰稳定性判断方法 |
| 4.1.2 MATLAB平台下SVM火焰稳定性判断的实现 |
| 4.2 基于MFC的火焰检测软件系统开发 |
| 4.2.1 软件开发背景 |
| 4.2.2 软件需求分析 |
| 4.2.3 软件功能结构 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于图像的火焰温度测量研究 |
| 5.1 图像测温原理 |
| 5.1.1 相关热辐射理论 |
| 5.1.2 彩色CCD相机测温原理 |
| 5.1.3 单色法测温原理 |
| 5.1.4 比色法测温原理 |
| 5.1.5 修正比色法测温原理 |
| 5.2图像测温系统标定实验 |
| 5.2.1 温度标定实验步骤 |
| 5.2.2 温度标定拟合曲线 |
| 5.3 测温试验与结果分析 |
| 5.3.1 测温实验步骤 |
| 5.3.2 测温结果界面显示 |
| 5.3.3 测温误差分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的学术成果 |
| 基金项目 |
四、预混气体燃烧火焰闪烁现象分析（论文参考文献）
- [1]稀释气体对火焰闪烁的影响及其非线性特性研究[J]. 嵇铭栋,潘文轩,杨茉. 动力工程学报, 2021(12)
- [2]基于静电信号和图像的燃烧器火焰检测[D]. 李珊. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]高纯电子级溴化氢合成研究之二——反应火焰形态及其稳定性控制[J]. 靖宇,马建修,王运东,刘作华,吴祥虎,杜文东. 低温与特气, 2021(02)
- [4]重力对火焰闪烁的影响及非线性分析[J]. 邓瑞英,李永超,杨茉,李钰冰. 热能动力工程, 2020(09)
- [5]压力条件下气体火焰燃烧特性的热流量法测量及机理研究[D]. 王式兴. 浙江大学, 2020(01)
- [6]同轴射流非预混火焰闪烁特性及非线性分析[J]. 潘文轩,杨茉. 动力工程学报, 2020(07)
- [7]基于火焰光谱分析及图像处理的生物质燃烧监测研究[D]. 葛红. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [8]伴流速度和当量比对部分预混火焰闪烁频率的影响[J]. 李永超,杨茉,李钰冰. 燃烧科学与技术, 2019(04)
- [9]贫燃预混旋流燃烧的火焰特性与吹熄不稳定性[D]. 葛宏达. 大连理工大学, 2019(02)
- [10]基于图像处理的燃气火焰检测监测技术研究[D]. 田正林. 上海交通大学, 2019(06)