增压锅炉火焰图像采集系统研究

增压锅炉是船用蒸汽动力装置的重要组件,对炉内燃烧火焰进行实时监测很有必要.本文通过设计安装接口和密封装置以及彩色火焰探测器,将3支彩色火焰图像探测器布置在前后炉墙的观火孔处,运用专业采集软件摄取炉内火焰图像,并通过图像采集卡将火焰辐射图像保存至计算机中,为进行图像处理、分析和炉膛温度场计算奠定基础.现场试验表明,该火焰采集系统运行稳定,可以对炉内火焰图像进行不间断在线采集.     

多光谱反演火焰温度及烟黑体积分数研究

[目的]为准确了解火焰内部的温度与烟黑浓度分布,[方法]使用高光谱仪研究从火焰光谱强度图像反演的二维温度与烟黑体积分数的分布。首先,使用高光谱仪拍摄实验室乙烯层流扩散火焰,得到包含多光谱信息的高分辨率图像;然后,对图像波长进行分析和筛选,通过对黑体炉的标定得到多波长的辐射强度信息;最后,通过反演得到火焰温度和烟黑体积分数的二维分布。[结果]研究结果表明,得到的火焰温度与其他文献结果相比,最大温度偏差为2.77%,吻合较好。[结论]研究得到的火焰温度和烟黑体积分数的分布结果具有准确性。     

船用增压锅炉燃烧火焰图像获取方法研究

以某船蒸汽动力装置的增压锅炉为研究对象,用光学探头和CCD摄像机分别从前后墙的观火孔处摄取炉膛火焰图像,并通过图像采集卡将火焰辐射图像信号送至计算机中,为进行图像处理、分析和计算奠定基础。实验表明,对增压锅炉进行火焰检测,必须建立合适的冷却吹扫装置,才能得到理想的图像效果。     

火焰图像的数字化探讨

探讨了火焰图像的数字化处理,通过运用数字图像处理技术和光学辐射理论,实现了火焰图像的轮廓、结构和图像参数的提取,同时分析了火焰温度场的三维结构问题,并对轴对称火争提出了一种简化算法。     

三玻两腔节能玻璃负荷特性的模拟计算

为了研究辐射空调下围护结构中的外窗负荷特性,提出一个三玻两腔节能玻璃的传热理论模型并进行模拟计算,根据热平衡原理建立外窗的动态传热模型,通过MATLAB对公式编程计算出不同朝向和表面辐射率下的外窗玻璃的内表面温度,模拟结果表明玻璃朝向、表面辐射率会对三玻两腔节能玻璃的负荷特性造成影响。     

一种舰载导弹固体火箭发动机烤燃过程的数值计算方法

为了能够有效避免火灾中导弹固体火箭发动机着火爆炸的灾难发生、保存舰艇的生命力和战斗力,建立了一种舰载导弹固体火箭发动机烤燃过程的一维传热数学模型.该数学模型考虑了辐射换热、对流换热、导热和化学反应源项的作用.利用有限差分方法,通过数值计算得到了发动机的温度时间分布曲线、温度空间分布曲线和着火延迟时间.结果表明,火焰温度和火焰温升速率对发动机的着火延迟时间有显著影响;发动机的绝热层对外界火灾有好的隔热作用;快速热烤下,推进剂的着火首先发生在外表面上.     

增压锅炉过热器出口蒸汽温度报警原因分析

增压锅炉体积小、结构紧凑,采用增压燃烧技术后炉内燃烧更为剧烈、烟气温度更高、容积热负荷更大、烟气流速更快。为确保规定的技术性能,对燃烧组织与燃烧控制要求更为严格。针对某型增压锅炉在试验中发生过热器出口蒸汽温度报警故障,导致试验中断的现象进行原因分析,给出解决对策。     

红外热成像测温技术及其应用

自然界一切温度高于绝对零度的物体都在以电磁波的形式向外辐射能量,其中包括0.7μm～100μm的红外光波.红外光具有很高的温度效应,这是红外热成像测温技术的基础.红外热成像就是通过红外探测器接收被测物体的红外辐射,再由信号处理系统转变为目标的视频热图像的一种技术.它将物体的热分布转变为可视图像,并在监视器上以灰度或伪彩显示出来,从而得到被测物体的温度分布场信息.     

水中有限长加肋圆柱壳的平均辐射率

利用模态展开法,推导了水中有限长不加肋和加肋圆柱壳平均辐射率理论公式。分析了流体负载有限长无肋圆柱壳与其等效矩形板的联系,及轻、重流体负载圆柱壳模态波数图和辐射特性的差异,提出了水中有限长无肋圆柱壳平均辐射率的半经验公式。与理论结果对比表明,半经验公式能很好地反映平均辐射率的整体趋势或平均值,特别是在中高频。在此基础上,通过引入修正因子将该半经验公式拓展至加肋圆柱壳情况,修正因子与肋骨根数、肋骨总质量与壳体质量比有关。数值对比表明,该公式能较好地反映辐射率的趋势或平均值,对不同尺寸圆柱壳、不同数量肋骨都有较好的适应性。     

Li/SF6锅炉反应器内流体的流动结构与温度分布

本文在试验和理论研究基础上，对Li/SF6锅炉反应器内流体的流动结构与温度分布进行了研究，提出了锅炉反应器工作过程的阶段划分方法，并指出了有利于锅炉反应器稳定反应与传热的条件。     

基于PLC的船用增压锅炉点火与火焰检测装置设计

针对现有船用增压锅炉点火和火焰检测装置无逻辑保护功能,容易误操作的问题,提出了基于PLC的改进设计方案。利用PLC技术代替传统继电器控制回路,以逻辑保护模块为核心,将系统分为正常点火回路、应急点火回路、炉膛火焰检测回路、空气夹层火焰检测回路和报警回路;提出PLC配置方案和实现逻辑保护功能的方法;利用该方案研制新型增压锅炉点火与火焰检测装置,初步应用表面新装置大大减少船员的劳动量,提高系统的安全性和可靠性。     

The motion analysis of fire video images based on moment features and flicker frequency

In this paper, motion analysis methods based on the moment features and flicker frequency features for early fire flame from ordinary CCD video camera were proposed, and in order to describe the changing of flame and disturbance of non-flame phenomena further more, the average changing pixel number of the first-order moments of consecutive flames has been defined in the moment analysis as well. The first-order moments of all kinds of flames used in our experiments present irregularly flickering, and their average changing pixel numbers of first-order moments are greater than fire-like disturbances. For the analysis of flicker frequency of flame, which is extracted and calculated in spatial domain, and therefore it is computational simple and fast. The method of extracting flicker frequency from video images is not affected by the catalogues of combustion material and distance. In experiments, we adopted two kinds of flames, i.e. , fixed flame and movable flame. Many comparing and disturbing experiments were done and verified that the methods can be used as criteria for early fire detection.     

双通线加热的热力学及实验分析(英文)

The present investigation deals with process analysis of oxy-acetylene flame assisted double pass line heating for varying plate thickness. oxy-acetylene flame as the heat source for multi pass line heating to achieve 3-D bending of plates with varying thicknesses was studied. The oxy-acetylene flame was modeled as the moving heat source in the FEM analysis. The transient thermal histories were predicted taking into account the temperature dependent thermo-mechanical properties. A comparative study between single pass and double pass line heating residual deformation was also carried out. The temperature distribution and residual deformations predicted by the numerical model developed in the present work compared fairly well with those of the experimental ones.     

基于红外视觉的船舶机舱火灾探测

介绍了基于红外视觉的船舶机舱火灾探测方法.首先将滑动时间窗内的若干帧红外火焰图像叠加到一个投影平面上,投影图像像素的灰度值反映了火焰的空间分布,采用投影矩来描述火焰的动态特征.然后,基于目标的投影矩特征,采用支持向量机来区分火焰和非火焰目标.实验中采用了两种火焰和两种疑似目标视频,实验结果表明,该方法具有较高的实时性和良好火焰探测效果.     

船舶柴油机超低温排烟余热锅炉的设计

余热锅炉是船舶主机余热利用系统中的重要设备。为了综合利用船舶主机余热,文章结合船舶主机的特点以及传统余热锅炉的设计方法,以哈尔滨工程大学船舶柴油机余热利用系统中应用的三压式超低温排烟余热锅炉为例,给出一种新型船舶柴油机超低温排烟余热锅炉的设计方法和特点。定量分析比较了采用大小管径对锅炉整体质量尺寸的影响,结果显示,小管径在质量、尺寸上表现优越,适合在船舶动力系统中使用。此外,还推导出余热锅炉受热面采用螺旋翅片管时换热面积及烟道流通面积的计算公式,并提出受热面管束6种错列布置方式,可供相关行业参考。     

高炉煤气余热锅炉数值模拟与传热系数的修正

应用CFD软件对某高炉煤气余热锅炉进行数值模拟,研究了余热锅炉内部的流动和温度分布,分析了各部分烟道中的换热情况以及流场对换热的影响。将数值模拟与热力计算数据进行比较,根据分析结果,提出了修正热力计算中影响传热系数相关参数的建议,为提高热力计算的精度提供依据,文中的研究可为同类余热锅炉的设计提供参考。     

增压锅炉与涡轮增压机组匹配特性仿真分析

考虑涡轮增压机组与增压锅炉的配合工作关系,基于热能动力系统通用仿真平台SimuWorks,解决了烟气涡轮和压气机的流体网络解算问题,开发了增压机组与增压锅炉两者联合工作的仿真模型,通过实验数据验证了仿真模型的正确性,在此基础上研究分析了环境温度和锅炉负荷变化等对增压锅炉与涡轮增压机组的稳动态匹配特性的影响.计算结果表明,机组加速动态过程辅助汽轮机需补充的功率远大于稳态工况的功率平衡计算值.本文的仿真结果可为涡轮增压机组与增压锅炉的匹配设计提供参考.     

船用锅炉过热器故障诊断专家系统的研究

在最新热偏差理论的基础上,结合专家系统理论,建立船用锅炉过热器故障诊断专家系统的数学模型,开发了锅炉过热器的故障诊断专家系统。该系统对锅炉过热器进行热偏差和管壁温度仿真模拟计算,并可对在线运行的锅炉进行预报,为锅炉的运行以及重新设计提供依据。     

间冷循环燃气轮机燃烧室火焰筒壁温计算

针对某间冷循环燃气轮机燃烧室薄壁火焰筒,给出了其壁温计算模型和计算方法.应用该方法进行了火焰简壁温计算,并进行了气膜冷却、隔热涂层及壁面厚度对火焰简壁面温度径向和轴向分布的影响分析.     

船用余热吸附式空调系统性能的测试分析

应用蒸汽驱动的五个由氨-复合吸附剂作制冷工质构成吸附床的制冷空调测试平台,分析循环冷却水进口温度、冷剂的循环量、蒸发温度、加热蒸汽的温度与体积流率变化影响系统供冷量的特点.结果表明,降低循环冷却水进口温度、合理地调控制冷剂流量和提供合适温度和体积流率的蒸汽可提高系统的制冷量和系统运行的稳定性.系统采用电加热锅炉产生蒸汽驱动时,制冷系数(COP)约为0.16,而采用船舶废气锅炉产生蒸汽驱动的COP将可达到1.02.