基于光谱处理和热电偶测量的生物质火焰发射率实验研究
2021-05-17
中南大学学报(自然科学版) 2021年4期
关键词:模型
(华北电力大学生物质发电成套设备国家工程实验室,北京,102206)
能源是社会发展的基石,目前世界能源需求仍以燃烧产生的能量为主[1]。相比化石燃料,生物质燃料为可再生能源,储量丰富,利用潜力巨大。但因生物质燃料燃烧的热能转换效率低、稳定性差、设备不完善等制约了其发展[2]。为了拓宽生物质燃料的使用领域,需进一步完善生物质燃烧设备。生物质燃料在高温设备中燃烧时,热辐射是最主要的传热方式,热辐射参数是燃烧过程数值模拟计算所必需的输入参数,也是设备参数优化设计的重要依据,而发射率是表征目标热辐射能力的物理量,其受温度、波长、材料等众多因素影响,难以直接测量,故如何准确获得生物质燃烧火焰发射率成为广大学者研究的热点。AGUEDA等[3]利用红外辐射图像信息对森林可燃物的火焰发射率进行了研究,得到了发射率与消光系数之间的关系,但是该方法不适用于大型燃烧设备中火焰发射率的计算。万振刚等[4]利用光纤光谱仪对电站煤粉锅炉的火焰发射率进行了研究,利用CCD阵列转化辐射信号,通过拟合计算可实时监测锅炉火焰各特征区的平均温度和火焰发射率。文献[5-8]利用光谱辐射测温技术,通过数据处理算法反演得到待测火焰的真实温度和光谱发射率,其中,单色法和双色法[5]均是在被测火焰发射率不随波长变化的灰体假设下进行,而多光谱辐射测温方法[6-8]则围绕建立实验过程中的发射率模型展开。……
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