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欧宝体育娱乐开展能动前沿论坛第4期:燃烧诊断中的反问题求解&基于自发辐射光谱图像信息的燃烧诊断及工程应用

时间:2021-06-15作者:来源:能源与动力工程学院点击:56

6月1日下午,应学院先进燃烧团队刘冬教授的邀请,上海交通大学机械与动力工程学院特别研究员、博士生导师、德国埃尔朗根纽伦堡大学客座教授蔡伟伟和中国矿业大学智慧能源研究中心副主任闫伟杰副教授访问学院并在能动前沿论坛上分别作题为“燃烧诊断中的反问题求解”和“基于自发辐射光谱/图像信息的燃烧诊断及工程应用”报告。

目前,燃烧诊断技术正朝着五维(3D+t+λ)、多物理场、多组分和高时空分辨的方向发展。光学诊断技术如多光谱吸收层析技术、体激光诱导荧光技术、光场成像技术、快照式光谱成像等新技术不断被提出。新的数学方法如非线性层析、压缩感知和深度学习等层出不穷。这些新技术和新概念为诊断技术的发展带来了新的活力。

蔡伟伟教授在本次报告中非常详尽地介绍了燃烧诊断中的反问题求解,包括线性层析和非线性层析的各类求解算法、超越化、压缩感知等,随后介绍了各类计算成像技术及其在燃烧诊断中的应用,最后介绍了光谱仪/光谱相机微型化、高速高光谱相机及火焰五维成像技术的发展思路。

 

    燃料在燃烧过程中由于热作用会自发释放辐射信息,利用相机/光谱仪可方便地直接采集辐射信息,结合光谱分析/图像处理算法可建立辐射强度与燃烧产物浓度、辐射参数和温度等多个变量之间的定量关系,从而进行燃烧诊断。与激光光谱技术相比,基于自辐射信息开展燃烧诊断不需要外界光源,属于被动式测量,方便开展多种场合的燃烧诊断;另一方面,由于被动式测量方法的检测信号具有不可控性,对测量算法的要求相对较高。

闫伟杰副教授在本次报告中详细介绍了将该方法用于气体/固体燃料的燃烧温度、碳烟浓度、光谱发射率、Na/K释放浓度等方面的燃烧测量,并且开展了电站煤粉锅炉、航空发动机、船用斯特林发动机和垃圾焚烧炉等多个场景的工业应用。最后分享了最近尝试开展微米级悬浮燃烧单颗粒煤粉的反应动力学研究结果。

参会的老师与研究生对蔡教授和闫教授讲述的内容非常感兴趣,进行了热烈的讨论。会后,先进燃烧团队与蔡伟伟教授和闫伟杰副教授进行了深入的讨论,研讨了未来合作方向与相应的研究计划。

 

 



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