【技术实现步骤摘要】
一种基于图像的颗粒燃烧温度测量方法
本专利技术涉及辐射成像技术和金属颗粒燃烧等领域，具体涉及一种推进剂中金属添加剂燃烧温度测量方法。
技术介绍
与碳氢燃料相比，硼颗粒及镁、铝等金属颗粒具有热值高、性能稳定且储量丰富等优点，是良好的推进剂添加剂，在固体火箭、冲压与组合推进以及水下推进等领域有着广泛应用前景。目前，国内外各研究机构针对金属颗粒点火燃烧特性开展了大量的研究工作，而颗粒表面温度及周围气相火焰温度是表征颗粒燃烧特性的重要参数，基于此，颗粒燃烧火焰温度测量成为研究颗粒燃烧特性的重要环节。就现有的温度测量技术来看，主要采用假定发射率的辐射测温法测量较低温度下金属燃烧温度，而且在理论上存在误差，不具通用性。而近年来，基于辐射成像逆求解三维温度场的温度测量技术成为燃烧领域研究热点，该方法充分利用了火焰自身辐射特性，而且具有成本低、易实施等优点。然而，其针对一般工业炉温度场重建工作开展及其成果虽较多，但用于发动机燃烧室的研究太少，有待进一步发展。目前，国内外针对金属颗粒燃烧特性的研究工作中，部分学者已经采用拍摄颗粒燃烧图像的方法测量颗粒温度。通过直接拍摄观测目标，分离...
【技术保护点】
1.一种基于图像的颗粒燃烧温度测量方法，将燃烧的颗粒及周围介质空间作为计算区域，并将其离散成多个网格，采用概率模拟方法跟踪辐射射线在每个网格中的吸收、散射和反射衰减过程，实现对燃烧室内辐射传递过程的分析和模拟，其特征在于，具体步骤如下：(1)采用显微放大镜头捕捉单独颗粒，并对拍摄到图片进行降噪去干扰处理，将原始图像转为灰度图像并减去背景图像，在此基础上进行图像增强，即获得处理后的图像；(2)针对目标区域进行网格划分,将颗粒表面划分为gx×gy的表面网格，选取颗粒至CCD探测器之间区域作为计算域并离散成gx×gy×gz的立方体网格；(3)对与颗粒表面单色辐射射线的发射位置P点...
【技术特征摘要】
1.一种基于图像的颗粒燃烧温度测量方法，将燃烧的颗粒及周围介质空间作为计算区域，并将其离散成多个网格，采用概率模拟方法跟踪辐射射线在每个网格中的吸收、散射和反射衰减过程，实现对燃烧室内辐射传递过程的分析和模拟，其特征在于，具体步骤如下：(1)采用显微放大镜头捕捉单独颗粒，并对拍摄到图片进行降噪去干扰处理，将原始图像转为灰度图像并减去背景图像，在此基础上进行图像增强，即获得处理后的图像；(2)针对目标区域进行网格划分,将颗粒表面划分为gx×gy的表面网格，选取颗粒至CCD探测器之间区域作为计算域并离散成gx×gy×gz的立方体网格；(3)对与颗粒表面单色辐射射线的发射位置P点坐标(xP,yP,zP)及发射角度锥角φ和圆周角θ采用随机模拟发射方式确定：式中：Δx、Δy、Δz为立方体网格边长，Rx、Ry、Rz、Rθ、Rφ为(0,1)区间随机数；(4)而后由几何关系计算出射线从P点出发到穿过一个网格应该走过的距离，在此情况下以随机概率模拟的方式考虑射线是否与凝相介质相遇，以及相遇后是否发生散射，若判定为散射，则以此作为新的发射点重新给定发射点坐标及发射角度，继续追踪；若判定不发生散射，则按消光效率因子对射线能量进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄利亚，夏智勋，曹向宇，马立坤，刘道平，冯运超，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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