江苏省博士后科研资助计划项目(0902094C)
- 作品数：6 被引量：43H指数：4
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- 相关机构：南京理工大学更多>>
- 发文基金：江苏省博士后科研资助计划项目国家教育部博士点基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信航空宇航科学技术更多>>
- 高压环境下1.58μm波段CO_2吸收光谱特性分析被引量：11
- 2012年
- 高压气体吸收光谱特性的研究是可调谐半导体激光吸收光谱技术应用于爆轰发动机等高压燃烧环境的重要基础．为了解气体吸收光谱随压力的变化规律特别是在高压下的吸收光谱特性，本文以CO2为气体介质对其在高压环境下近红外波段1．58μm处的吸收光谱进行了理论分析与试验研究，并给出一种高压气体浓度的计算方法．在1-10．13×10^5Pa压力环境下，对1．58μm处CO2吸收光谱进行了数值模拟，搭建了高压环境气体在线测量试验系统，对CO2在波段1578．1-1579．7nm的吸收光谱进行了试验测量．利用线性回归拟合将试验所得光谱吸收率与模拟吸收率进行对比，对高压环境下气体浓度进行了计算．结果表明，试验所得吸收光谱与数值模拟结果相吻合，1-10．13×10^5Pa压力环境下利用线性拟合寻优法计算气体浓度最大误差为5．5％，平均误差2．6％．
- 吕晓静翁春生李宁
- 关键词：吸收光谱
- 基于多波长激光吸收光谱技术的气体浓度与温度二维分布遗传模拟退火重建研究被引量：14
- 2010年
- 利用可调谐半导体激光吸收光谱技术实现气体浓度温度二维分布重建.设计了气体浓度温度二维分布重建测量系统,采用四路波分复用技术以减少投影光路布置数量和增加气体吸收测量信息.针对于图像重建过程中建立的非线性投影方程组,将遗传算法与模拟退火算法相结合进行求解,在实现全局最优搜索基础上提高算法搜索效率.建立燃烧环境下H2O浓度温度二维分布模型,借助于近红外波段1.3—1.5μm范围内4条H2O气体吸收谱线,利用数值模拟计算方法进行了气体分布重建,重建结果与模型符合得很好.通过在投影数据中添加不同比例的随机误差,考察其对气体分布重建结果的影响.研究表明,气体浓度分布重建结果对于投影误差不敏感,而增加投影误差幅值将导致温度分布重建均方误差增大。
- 李宁翁春生
- 关键词：激光吸收光谱半导体激光器遗传模拟退火算法
- 基于吸收光谱技术的气体分布重建被引量：3
- 2010年
- 结合计算机断层成像算法与吸收光谱气体测量技术,实现了对于均匀温度压力下气体分布二维图像重建。设计搭建了基于4个小型旋转平台摆动扫描的断层重建系统,在0.1 s内完成对于16 cm×16 cm测量区域的空间扫描,获得由激光器高速扫描气体吸收谱线所采集得到的400组投影数据。采用数值模拟方法,利用代数迭代重建算法(ART)与最小二乘QR分解算法进行重建与对比,并考察了气体浓度边界条件对重建结果的影响。实验室内利用体积分数为4%的NH3混合气体作为测量介质,重建了测量区域内圆形烟道出口不同位置处的气体断层分布图像,并对结果进行了分析。
- 李宁翁春生
- 关键词：激光技术吸收光谱
- 无阀式汽油/空气两相脉冲爆轰发动机试验研究被引量：3
- 2010年
- 设计加工了直径为80 mm的无阀式汽油/空气两相脉冲爆轰发动机,在试车台内开展了10～20Hz工作频率及0.14～0.16MPa进气压力工况条件下的试验,研究了脉冲爆轰发动机内燃烧转爆轰过程.通过分析动态压力传感器上采集得到的信号,给出了点火开始至爆轰波形成时间在不同工况下的变化情况.结果表明,脉冲爆轰发动机可以在10～20Hz工作频率下稳定工作;增大进气压力与提高爆轰发动机工作频率,有助于燃烧转爆轰的形成.研究结果为脉冲爆轰发动机燃烧转爆轰机理以及设计运行提供了参考.
- 秦鹏高李宁翁春生栗保明
- 关键词：脉冲爆轰发动机燃烧转爆轰进气压力
- 基于时分复用技术的吸收光谱气体温度在线测量研究被引量：8
- 2012年
- 可调谐半导体激光吸收光谱技术是一种具有高灵敏度、高选择性的非接触式气体在线测量技术。通过直接扫描多条H2O特征谱线并结合最小二乘算法实现对开放环境气体温度的在线测量。利用HITRAN光谱数据库详细讨论了边界效应对气体温度浓度测量的影响,计算结果表明,扫描多特征谱线并结合最小二乘算法可有效减小边界效应对开放环境气体温度测量的影响。实验中采用时分复用技术同时扫描了7 444.36,7 185.60,7 182.95和7 447.48cm-1四条H2O特征谱线,对管式炉573～973K范围内不同工况下的气体温度进行了测量。吸收光谱测量结果与热电偶信号的最大温差小于52.4K,温度测量最大相对误差为6.8%。
- 娄南征李宁翁春生
- 关键词：可调谐半导体激光吸收光谱温度灵敏度最小二乘法时分复用技术
- 非标定波长调制吸收光谱气体测量研究被引量：12
- 2011年
- 为消除可调谐激光调制吸收光谱气体测量技术对于标定过程的依赖,研究了二次谐波信号的非标定波长调制气体测量方法.通过对测量的二次谐波线型进行分析,给出相同工况下二次谐波模拟信号,并利用测量与模拟二次谐波信号进行线性拟合直接计算气体浓度.实验室内采用非标定波长调制气体测量方法,利用6336.24cm-1处特征吸收谱线对10cm长气体吸收池内的CO2进行了测量.结果表明,非标定波长调制气体测量方法可适应各种不同条件,适合于现场气体在线测量.当调制系数在1.8—3.2变化范围内变化时,气体浓度测量平均绝对误差为0.67%.在改变气体浓度和压力的条件下,气体浓度测量平均绝对误差分别为0.98%与0.74%.
- 李宁翁春生
- 关键词：波长调制二次谐波吸收光谱半导体激光器
