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基于羟基标记的速度、温度同时测量技术
1
作者 叶景峰 李国华 +4 位作者 邵珺 张振荣 王晟 胡志云 陶蒙蒙 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第17期46-54,共9页
基于羟基标记示踪速度测量技术,研究了基于该技术中激光光解水产生的OH-进行温度测量的双色平面激光诱导荧光(PLIF)方法和荧光强度测温方法,进而开发了一种新的速度、温度同时测量技术,并在电加热流场及超燃冲压发动机流场进行了测量验... 基于羟基标记示踪速度测量技术,研究了基于该技术中激光光解水产生的OH-进行温度测量的双色平面激光诱导荧光(PLIF)方法和荧光强度测温方法,进而开发了一种新的速度、温度同时测量技术,并在电加热流场及超燃冲压发动机流场进行了测量验证。在室温至900 K的温度范围内,与热电偶温度测量结果比,基于光解OH-的双色PLIF温度测量的平均标准偏差为12.1 K,基于光解OH-荧光强度的温度测量最大偏差为16.8 K,速度测量不确定度在1%以内。在超燃冲压发动机流场中,利用CARS温度测量数据作为温度测量标定点,获得了标记线上温度、速度的同时测量结果,其中所得温度与CARS温度测量结果的最大偏差为44 K。 展开更多
关键词 测量 速度温度同时测量 羟基示踪 光解离 激光诊断
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燃烧流场羟基示踪测速的噪声去除方法 被引量：3
2
作者 邵珺 叶景峰 +4 位作者 王晟 胡志云 方波浪 张振荣 李景银 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期236-246,共11页
为了保证燃烧流场羟基(OH)示踪速度测量的精度,开展了背景噪声去除方法研究。基于燃烧流场羟基示踪测速数据的噪声特性分析,构建了染噪的数值模型;针对局部的燃烧OH荧光干扰以及流场杂散光等背景噪声,采用了基于Hough变换的空间滤波方... 为了保证燃烧流场羟基(OH)示踪速度测量的精度,开展了背景噪声去除方法研究。基于燃烧流场羟基示踪测速数据的噪声特性分析,构建了染噪的数值模型;针对局部的燃烧OH荧光干扰以及流场杂散光等背景噪声,采用了基于Hough变换的空间滤波方法。针对测量系统的物理、电、光以及传感器等噪声,采用了小波变换的噪声去除方法,提高了图像信噪比。提出了一种将两种方法融合的背景去除方法,抑制了系统噪声对空间滤波算法精度的影响,优化了空间滤波结果。研究结果表明,图像处理后峰值信噪比提高了16.79 dB,信噪比提高了13.91 dB。对燃烧流场实验数据进行了处理,有效地抑制了背景噪声,达到了图像预处理的效果,满足了激光诊断系统对测量精度的要求。 展开更多
关键词 图像处理 燃烧流场 羟基示踪测速 噪声去除 HOUGH变换 小波变换
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一种提高超燃流场羟基示踪速度测量中信号提取能力的方法（英文） 被引量：2
3
作者 邵珺 叶景峰 +3 位作者 胡志云 张振荣 李国华 李景银 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期171-179,共9页
针对羟基示踪测速技术在超燃流场应用中测量图像受复杂背景干扰严重的问题,提出一种提高信号提取能力的方法.该方法通过三个步骤实现信号提取能力的提升:利用霍夫变换进行信号识别;基于感兴趣区域的大津阈值算法进行图像分割;结合骨架... 针对羟基示踪测速技术在超燃流场应用中测量图像受复杂背景干扰严重的问题,提出一种提高信号提取能力的方法.该方法通过三个步骤实现信号提取能力的提升:利用霍夫变换进行信号识别;基于感兴趣区域的大津阈值算法进行图像分割;结合骨架提取和方向模板方法进行标记线提取.在此基础上,结合仿真和实验,验证了该方法可提高超燃复杂背景干扰下的信号提取能力,解决了提取羟基有效信号精度不够的问题. 展开更多
关键词 羟基示踪测速技术 速度测量 信号提取 超燃流场 骨架提取
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提高复杂燃烧流场羟基示踪测速精度的方法 被引量：1
4
作者 邵珺 方波浪 +2 位作者 叶景峰 王晟 李景银 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期111-119,共9页
为了提高流速测量精度,研究OH荧光图像背景抑制的方法.分析识别复杂燃烧流场中存在的背景干扰,构建染噪的数值仿真模型;基于干扰图像和OH标记线信号图像的特性,采用空间变换思想,提出了自适应差分法消除发动机燃烧室剧烈反应区域的燃烧O... 为了提高流速测量精度,研究OH荧光图像背景抑制的方法.分析识别复杂燃烧流场中存在的背景干扰,构建染噪的数值仿真模型;基于干扰图像和OH标记线信号图像的特性,采用空间变换思想,提出了自适应差分法消除发动机燃烧室剧烈反应区域的燃烧OH荧光干扰;利用空域上信号与背景残余的差别,采用空间滤波法优化背景抑制结果,最后对仿真模型和实验图片对比,验证了该方法的有效性,处理前后峰值信噪比提高了11.83dB,信噪比提高了8.66dB,速度计算误差改善到了1.2%.该方法可有效的抑制背景噪声,提高测速精度,满足激光诊断系统对测量精度的要求. 展开更多
关键词 复杂燃烧场 羟基示踪测速技术 速度测量 背景抑制 差分变换 信噪比
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羟基分子标记示踪速度测量中的强振动干扰抑制 被引量：4
5
作者 叶景峰 邵珺 +2 位作者 李国华 胡志云 宋文艳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1689-1696,共8页
针对在发动机实验环境中羟基分子标记示踪速度测量技术受到的强振动干扰问题,通过实验研究分析了标记激光与不同流场作用时产生的辐射光谱特性,设计了在实验中同时拍摄标记基准图像和移动图像的振动干扰抑制方法。对于一般流场,在实验... 针对在发动机实验环境中羟基分子标记示踪速度测量技术受到的强振动干扰问题,通过实验研究分析了标记激光与不同流场作用时产生的辐射光谱特性,设计了在实验中同时拍摄标记基准图像和移动图像的振动干扰抑制方法。对于一般流场,在实验中实时拍摄标记激光瑞利散射作为标记基准图像,而对于含有煤油大分子碳氢燃料的流场甚至是CH_4燃烧场,用标记激光诱导燃料在OH荧光辐射波段的辐射光作为标记基准图像。在超燃发动机的速度测量应用尝试表明,两种方案均可以达到抑制振动的目的。在相对干净的流场区域,前者得到的标记激光图像会受到壁面散射等干扰,基准位置提取不确定度约为0.06mm。在流场中未燃燃料含量比较丰富的区域,后者能够得到清晰的标记基准图像,基准位置提取不确定度可以降至0.03mm,与采用平均方法得到的基准位置提取不确定度相当。 展开更多
关键词 激光诊断 羟基分子标记示踪 速度测量 振动干扰 超燃冲压发动机
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一种提高羟基分子示踪速率测量精度的方法 被引量：2
6
作者 叶景峰 胡志云 +2 位作者 张振荣 王晟 刘晶儒 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期64-66,共3页
为了尽量减小羟基(OH)分子示踪流场速率测量误差、提高测量精度,利用OH分子标记线沿宽度方向的强度分布近似为高斯函数的特征,用高斯函数对实验测量数据进行了拟合,用拟合数据的峰值位置作为OH分子标记线的中心位置,并以此作为测量基准... 为了尽量减小羟基(OH)分子示踪流场速率测量误差、提高测量精度,利用OH分子标记线沿宽度方向的强度分布近似为高斯函数的特征,用高斯函数对实验测量数据进行了拟合,用拟合数据的峰值位置作为OH分子标记线的中心位置,并以此作为测量基准位置,对典型的OH分子示踪速率测量数据进行了处理。结果表明,采用这一数据处理方法,可使流场速率计算精度明显提高。 展开更多
关键词 测量与计量 羟基分子示踪速率测量精度 数据拟合 流场速率
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基于燃烧流场HTV技术的背景去除方法 被引量：2
7
作者 邵珺 叶景峰 李景银 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2531-2535,共5页
利用基于信号特征的补偿修正窗口滤波背景去除算法提高了HTV测速精度。根据西北工业大学直联式超音速燃烧平台氢/空气燃烧流场实验得到的实验数据,分析羟基标记荧光图像信号特征,对比常用的背景去除的图像处理方法,研究了一种补偿修正... 利用基于信号特征的补偿修正窗口滤波背景去除算法提高了HTV测速精度。根据西北工业大学直联式超音速燃烧平台氢/空气燃烧流场实验得到的实验数据,分析羟基标记荧光图像信号特征,对比常用的背景去除的图像处理方法,研究了一种补偿修正的特征窗口滤波算法,提高了剧烈燃烧区OH强背景干扰下的信号识别能力,解决了燃烧流场OH荧光信号提取精度不够的难题,获得了流速度分布的有效数据,拟合误差降到0.05像素。 展开更多
关键词 图像处理 速度测量 HTV(羟基分子标记示踪技术) 超音速流场
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交叉标记显示的羟基标记速度矢量测量 被引量：1
8
作者 叶景峰 李国华 +4 位作者 邵珺 胡志云 陶波 方波浪 宋文艳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1417-1425,共9页
针对流场二维速度矢量分布测量的需求,提出了利用交叉标记显示的光路设置实现羟基分子标记示踪速度矢量的方法。该技术中通过将标记激光束和显示激光片交叉布置,在激光片平面内形成交叉标记点用于流场示踪。与传统的交叉网格实现速度矢... 针对流场二维速度矢量分布测量的需求,提出了利用交叉标记显示的光路设置实现羟基分子标记示踪速度矢量的方法。该技术中通过将标记激光束和显示激光片交叉布置,在激光片平面内形成交叉标记点用于流场示踪。与传统的交叉网格实现速度矢量测量的方式相比,该方法简化了实验光路,有利于在恶劣环境中的应用,并且得到的标记为近似圆点,标记位置的识别更加方便。通过对交叉标记显示产生的标记点图像的位置进行模拟识别运算,获得了影响标记点位置识别精度的因素和规律。利用单标记点实验设置,获得了射流火焰流场速度矢量及其浮动值,结果显示在存在火焰OH背景干扰的情况下,速度测量不确定度小于2.2m/s;利用柱面透镜阵列,实现了3×20个标记点的速度矢量分布测量。研究结果表明了交叉标记显示方法进行分子标记速度测量的可行性。 展开更多
关键词 激光诊断 速度矢量测量 羟基分子标记示踪 交叉标记显示
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