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题名非均匀流场CO2浓度分布测量方法研究
被引量：5
- 1
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作者
许国强
段拼搏
张恩先
周志兴
肖明成
王一红
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机构
江苏方天电力技术有限公司
东南大学能源与环境学院
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出处
《应用激光》
CSCD
北大核心
2021年第3期590-598,共9页
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基金
江苏方天电力技术有限公司科技项目资助(KJ201920)。
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文摘
在使用TDLAS技术测量高温燃烧环境下CO2浓度分布时,由于流场的分布非均匀性以及近红外波段的CO2谱线吸收较弱且容易受H2O的吸收干扰,使得二维浓度场的重建测量尤为困难。为解决上述问题,本文提出了一种基于TDLAS技术的非均匀流场二维浓度分布重建方法。该方法利用CO2的吸收谱线R(50)具有R2f/1f在中心频率处的幅值近似满足线性叠加关系这一特点,使用单条谱线的吸收信息结合代数迭代算法,实现了非均匀流场的CO2浓度场重建。仿真与试验结果表明,在正交投影方式下测量的CO2浓度与烟气分析仪测量结果的最大相对误差小于13%,平均相对误差为4.16%,整体分布趋势与烟气分析仪测量的结果相似。
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关键词
TDLAS
吸收谱线
代数迭代算法
正交投影
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Keywords
TDLAS
absorption line
algebraic iterative algorithm
orthogonal projection
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分类号
TK314
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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题名激光吸收光谱技术噪声响应特性数值模拟研究
被引量：2
- 2
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作者
段拼搏
王一红
周宾
赵荣
庄欠瑶
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机构
东南大学能源与环境学院
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出处
《应用激光》
CSCD
北大核心
2022年第6期132-136,共5页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFB0603204)
国家自然科学基金(50976024)。
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文摘
在波长调制激光吸收光谱(WMS)技术的测量过程中,测量系统不可避免地会受到电路硬件噪声、机械振动噪声、环境噪声等干扰因素的影响。以CH在6046.95 cm^(-1)附近的吸收谱线为例,通过数值仿真方法定量研究了WMS技术的噪声响应特性。对不同信噪比下采用FFT滤波方法提取的归一化二次谐波信号的峰值变化进行了比较分析,在此基础上就二次谐波峰值变化的标准差和相对误差与信号信噪比之间的关系进行建模,得到了二者与信噪比之间的近似表达式,拟合R^(2)值分别为0.99957、0.99352。研究结果表明,通过数据平均的方式无法从根本上消除噪声对WMS测量准确度的影响,所建立的数学模型为噪声影响下的WMS测量结果的修正提供了思路。
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关键词
波长调制
噪声
二次谐波
谐波峰值
近似表达式
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Keywords
wavelength modulation
noise
second harmonic
harmonic peak value
approximate expression
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分类号
O433.1
[机械工程—光学工程]
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题名基于固定点波长调制光谱技术的气体浓度测量方法
被引量：4
- 3
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作者
庄欠瑶
周宾
王一红
赵荣
汪步斌
段拼搏
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机构
东南大学能源与环境学院
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出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第23期246-252,共7页
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基金
国家重点研发计划(2017YFB0603204)
国家自然科学基金(50976024)。
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文摘
固定点波长调制光谱技术虽然具有时间分辨率高的优点,但随着激光器出光中心的波数漂移,气体浓度的测量会出现较大误差。为消除波数漂移对浓度测量的不利影响,本文提出了一种基于固定点波长调制光谱技术的气体浓度测量方法。引入一条带有封闭气池的参考光路,通过谐波高度来推算激光器出光中心的波数偏移量,使用循环迭代算法实现待测气体浓度的有效反演。搭建了一套基于固定点波长调制光谱技术的测量系统,通过改变激光器的工作温度来模拟波数漂移现象。选择CH_(4)分子在6046.955 cm^(-1)附近的吸收谱线进行浓度测量实验,结果显示:浓度测量的最大相对误差由90.510%降低至5.204%;对于低于70.000%的误差,修正后均可控制在2.000%以内。这说明所提方法能准确计算波数偏移量,提高气体浓度的测量精度,为使用固定点调制光谱技术实现快速场反演提供了技术保障。
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关键词
光谱学
固定点波长调制光谱技术
波数漂移
参考光路
浓度测量
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Keywords
spectroscopy
fixed wavelength modulation spectroscopy
wavenumber drift
reference optical path
concentration measurement
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分类号
O433.1
[机械工程—光学工程]
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