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作者:罗雨馨;曹振;彭江波;杨超博;张樱娜;胡斌;朱涛;李晓晖;刘文备;亓金浩;于欣;
单位:哈尔滨工业大学航天学院激光空间信息全国重点实验室;哈尔滨工业大学航天学院光电子技术研究所;中国科学院工程热物理研究所;中国科学院大学航空宇航学院;江苏中科能源动力研究中心;
摘要:为防止发动机在运行过程中出现熄火等异常现象,本文报道了一种基于光学图像的非接触式发动机火焰实时在线监测方法,并在组合发动机加力燃烧试验台上开展了试验验证。利用高速相机采集组合发动机加力燃烧室内火焰的OH~*自发辐射图像,通过内嵌在现场可编程逻辑阵列(Field Program-mable Gate Array,FPGA)板中的图像处理系统实时处理图像并提取表征燃烧状态的火焰特征,利用阈值判断算法实现火焰状态的在线监测,其响应时间最快约为25 ms。此外,研究发现在临近熄火阶段,火焰面积脉动加快,火焰强度波动加剧,监测系统的高灵敏性使其具有捕捉熄火特征的能力,有望在未来实现对熄火等异常燃烧状态的预警。
关键词:OH~*自发辐射;;燃烧诊断;;发动机火焰监测;;火焰特征提取;;非接触测量;;火焰状态识别
基金资助:国家自然科学基金(62305087;62175053)~~