發(fā)布時間：2020-03-30 12:49

【摘要】：近年來,全球工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展十分迅速,在技術(shù)更迭日新月異、能源消耗量逐年攀升的今天,各類能源的合理、充分利用顯得尤為重要。而我國是煤炭能源消耗大國,這一情況還將在未來很長一段時間保持不變,如何讓煤粉燃燒充分,從而使得能源利用率提高,污染排放物減少,成為中外能源領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)和學(xué)者熱衷研究的課題之一。而煤粉的充分燃燒與火焰燃燒的有效監(jiān)測和有效控制是分不開的。在這樣的情況之下,火焰燃燒信息的準(zhǔn)確獲取成為解決燃燒充分問題的一大關(guān)鍵。本文提出了一種基于錐束投影的湍流火焰場定位映射方法。通過極坐標(biāo)變換將某一角度下的湍流火焰圖像逆向映射定位到火焰場中的若干相關(guān)輻射貢獻(xiàn)點(diǎn)。從而解決了傳統(tǒng)平行光方法在火焰場反演計(jì)算中的不精確問題。本文提出了一種基于徑向反演的三維火焰重構(gòu)方法,該方法通過濾波的方法獲取不同波長下的火焰圖像,再根據(jù)像素與黑體爐標(biāo)定的擬合關(guān)系計(jì)算出火焰場范圍的徑向的溫度,再通過八個不同方向的測定數(shù)據(jù)對火焰溫度場進(jìn)行徑向反演溫度場重建,并對每一個等高面上的溫度重建數(shù)據(jù)進(jìn)行組合運(yùn)算,最后得到精確的重建火焰溫度場。在論文的最后部分,介紹了使用熱電偶測溫法進(jìn)行火焰場測溫以便驗(yàn)證湍流火焰場三維溫度重建結(jié)果的可靠性,結(jié)果表明本文所提出的基于錐束投影的火焰溫度場能夠精確地完成溫度場的重建工作。
【圖文】：

第２章錐束投影與溫度場反演定位方法逡逑２．１錐束透視投影理論逡逑攝像機(jī)可以將三維世界投影到二維平面上，如圖２－１所示的錐束投影模型透逡逑視圖能夠清楚地描述這一過程中的基本細(xì)節(jié)。逡逑——橫寬＿逡逑Ｊ邐．邋，／邐）邋＼逡逑；／逡逑遠(yuǎn)數(shù)面距離逡逑相機(jī)焦點(diǎn)逡逑圖２－１錐束投影模型透視圖逡逑如圖２－１所示，大多數(shù)成像過程并不是平行光成像模型，而是由焦點(diǎn)展開逡逑的錐束模型，雖然現(xiàn)代相機(jī)內(nèi)置的圖像處理系統(tǒng)能將錐束投影甚至魚眼投影形逡逑成的圖像近似地修復(fù)成類似平行光成像的效果。但是這只是對于剛體而言的，逡逑所謂剛體，一般而言可以理解為固體，即相機(jī)中普遍的圖像處理系統(tǒng)對剛體的逡逑內(nèi)部信息是不感興趣的，只對剛體的外部信息做描述。而湍流火焰是一種流逡逑體，我們對火焰內(nèi)部的溫度信息感興趣，所以在火焰溫度場三維重建中使用基逡逑于平行光的圖像處理方法將使結(jié)果呈現(xiàn)較大的誤差

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑數(shù)組存儲在儲存設(shè)備中。如圖２＿３所示，在圖像中定義直角坐標(biāo)系（Ｕ，Ｖ），Ｕ代逡逑表數(shù)組中的列數(shù)，而Ｖ代表數(shù)組中的行數(shù)，兩者的組合可以表示二維存儲的圖逡逑像中任意一點(diǎn)。逡逑牛逡逑ｙ逡逑■邐邐邐？逡逑０１邐Ｘ逡逑邐邐＾逡逑0０逡逑圖２－３圖像坐標(biāo)系示意圖逡逑在實(shí)踐中，攝像機(jī)可以擺放在任意的空間位置，如果關(guān)心攝像機(jī)在空間中的逡逑絕對位置，那么必須定義世界坐標(biāo)系，同時，為了方便，定律以攝像機(jī)坐標(biāo)系，逡逑通常世界坐標(biāo)系與攝像機(jī)坐標(biāo)系可以通過平移與旋轉(zhuǎn)的方式直接轉(zhuǎn)換。設(shè)（Ｘｃ，逡逑Ｙｃ，邋ＺＣ）為攝影機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)（ＸＷ，邋ＹＷ，邋ＺＷ）為世界坐標(biāo)系下的對應(yīng)坐標(biāo)。逡逑那么可以通過平移向量ｔ與旋轉(zhuǎn)矩陣Ｒ來描述他們之間的關(guān)系，具體如式（２－１）所逡逑不。逡逑ｒＸ－ｉ邐＼ＸＷ逡逑Ｚ＝［0ｒ邐（２－１）逡逑１邋．逡逑２．２．３三維空間的極坐標(biāo)及其與直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換逡逑三維空間的極坐標(biāo)是二維極坐標(biāo)的拓展與延伸，它以坐標(biāo)系原點(diǎn)為參考點(diǎn)，，逡逑用以描述三維空間中的點(diǎn)、線、面。三維空間極坐標(biāo)的描述具體由方位角、仰角逡逑和距離組成
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ534

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本文編號：2607563