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公开(公告)号：CN118960985A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411016018.0
申请日：2024-07-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及一种结合激光吸收光谱的背景导向纹影温度场重建方法及装置，该方法包括如下步骤：步骤一、搭建背景导向纹影层析的测量装置，完成激光准直器对准；步骤二、采用函数信号发生器生成kHz锯齿波信号，调谐激光器输出波长范围，使输出波长反复扫描火焰中各气体组分的吸收谱线；步骤三、采用多相机采集一组测量区域内温度与密度均匀分布时的纹影图像，并同步采集该测量区域内待测温度与密度为非均匀分布时的纹影图像；步骤四、通过分时机构移动背景图案板；步骤五、采集多波长激光扫描信号；步骤六、根据激光光强进行Voigt线型拟合；步骤七、进行反演运算，得到测量区域的三维温度场。该方法可获得分辨率更高的三维温度场分布。
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公开(公告)号：CN115013156B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202210740893.8
申请日：2022-06-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种用于航空涡喷发动机余热回收的近场热光伏发电装置，涉及近场热光伏余热回收技术领域。为了解决如何在保证近场热光伏技术进行高效的余热回收发电的情况下，还能维持光伏电池的低温状态的问题。本发明中近场热光伏系统安装在发动机高温区域的外壁上，近场热光伏系统的内壁与发动机外壁相贴合；每个近场热光伏系统包括多组微分的近场热光伏单元和扇形支撑壳体；多组近场热光伏单元并排紧密排列在扇形支撑壳体内；每组近场热光伏单元包括一个选择性辐射器和一块光伏电池板，光伏电池板处于选择性辐射器远离热源的一侧，且光伏电池板与选择性辐射器之间保持真空纳米间隙；多块光伏电池板与电压调节器电连接。本发明主要用于航空发动机的余热回收。
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公开(公告)号：CN111795746B
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202010526598.3
申请日：2020-06-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于主被动光学层析融合探测的火焰多参数场协同测量方法，属于高温热辐射测量技术领域。为了目前还没有一种火焰温度、组分浓度及压力等多参数三维空间分布测量方法。本发明所述方法通过探测到的红外可调谐激光投射信号，采用红外激光层析吸收光谱求解得到火焰的光谱辐射物性参数分布，结合由红外光场相机探测到的火焰光场辐射图像信号，通过反问题求解得到高温火焰的三维温度场，再根据红外吸收光谱的比尔郎伯特定律的解耦形式，由激光探测信号以及多参数协同重建的反问题求解思路，求解得到火焰的组分浓度及压力场分布。本发明用于实现对高温火焰的多个参数的协同重建。
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公开(公告)号：CN119147101A
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202411182648.5
申请日：2024-08-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01J5/00 , G01K7/02 , G06T11/00 , G06T3/4007 , G06T3/4053 , G06T7/246
Abstract: 一种光场层析成像系统及火焰三维温度场重建方法，它属于火焰温度测量技术领域。本发明解决了现有光场层析成像方法的温度场重建误差大的问题。本发明首先利用光场层析成像系统拍摄被测量火焰光场图像，将被测量火焰所在的空间区域划分为各个微元体，再从被测量火焰光场图像上的每个像素点开始进行火焰辐射光线追迹，并根据火焰辐射光线的追迹结果建立辐射传输方程组，并根据建立的辐射传输方程组得到重建方程组，基于热电偶的多点精确温度测量值信息来求解重建方程组得到火焰各个微元体的黑体光谱辐射强度，最后将各个微元体的黑体光谱辐射强度转换为各个微元体的温度，实现温度场重建。本发明方法可以应用于火焰三维温度场重建。
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公开(公告)号：CN117871356A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410106525.7
申请日：2024-01-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于双光梳光谱的火焰多参数场探测系统及方法，属于高温热辐射测量技术领域。本发明解决了现有无法实现高温火焰温度及组分浓度参数三维空间分布的问题。本发明所述的双光梳系统产生稳定的频率光梳信号，光纤分束器3将频率光梳信号分为光强相同的n束光，n束光经过烟碳火焰后再入射至光电探测器的采集面，红外光场相机拍摄烟碳火焰，获取烟碳火焰的红外图像；数据处理系统利用烟碳火焰的红外图像获取光场测量信号，利用所述测量信号和光场测量电信号，采用反问题算法，获取烟碳颗粒火焰的温度场，再利用所述温度场，采用光谱理论中的辐射传输方程计算获取火焰的组分浓度场和压力场。本发明适用于高温热辐射测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114873678B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202210617574.8
申请日：2022-06-01
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于近场热光伏余热利用的复合式水处理系统，针对现有技术中回收余热进行水处理的技术存在效率低的问题，本申请通过将近场热光伏、辐射制冷、太阳能蒸馏、多级闪蒸等技术相结合，同时达到了光伏电池散热和获取水资源的目的，极具实用价值，本申请中的待处理水在循环过程中具有双重作用：既对光伏电池进行了冷却，使电池能维持在正常工作温度；又吸收了近场热光伏系统产生的余热，通过闪蒸装置获取净化水，实现了能量的二次利用。本申请利用太阳能进一步提升了产出的净化水量；本申请的液体流动方向简单，管道设置方便，便于设备的实际安装，效率高。
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公开(公告)号：CN115218181A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210805675.8
申请日：2022-07-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于热光伏系统的燃烧器余热回收发电装置，涉及燃烧器余热回收领域，为了解决如何在保持室内温度处一个恒定的、舒适的温度下还可以将多余的能源进行回收利用的问题；本发明中的燃烧器进风通道为一环形腔体结构，燃烧器进风通道套在燃烧器的外面并与燃烧器之间形成一个环形安装腔；N组热光伏余热回收机构设置在环形安装腔内；每组热光伏余热回收机构包括弧形辐射器、弧形滤波器和弧形光伏电池板，弧形辐射器贴合燃烧器的外壁进行固装，弧形滤波器贴合辐射器的外壁进行固装；弧形光伏电池板正对弧形滤波器设置，并通过可旋转调节机构进行移动；蓄电池与N组热光伏余热回收机构中的弧形光伏电池板连接。本发明用于燃烧器的余热回收。
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公开(公告)号：CN114388073A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202210042027.1
申请日：2022-01-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于参数水平集与调频激光的火焰多参数瞬态测量装置及方法，属于高温火焰燃烧诊断技术领域。为了解决传统激光层析吸收技术在多参量重建过程中存在时空分辨率低、重构结果存在尖刺噪声和无法捕获火焰拓扑结构等问题。本发明所述方法通过将主动调频激光照射到火焰上，由探测器阵列获取高温火焰多角度的辐射衰减信息，利用基于水平集方法获得的后验拓扑结构和先验平滑信息来改善稀疏数据下逆问题的不适定性，并通过主动调频激光的多角度投影信息及参数化水平集方法的重建策略，能获得清晰的高温火焰拓扑形状，实现多光谱辐射特性参数、温度场及物种浓度瞬时测量。主要用于火焰的多参数瞬态测量。
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公开(公告)号：CN119044245A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411151079.8
申请日：2024-08-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N25/28 , G06T17/00 , G01N15/075 , G01N15/0205 , G01B11/00 , G01B11/24 , G01N21/21
Abstract: 一种燃烧过程三维光热参数重构方法及系统，属于燃烧诊断领域领域。解决了现有光场参数测量存在高温环境下测量精度低、在复杂背景下提取有效信号的准确性差的问题。本发明采用偏振光谱相机和光场相机同步对燃烧区域进行多角度的数据采集，获取燃烧区域的偏振光谱数据和光场数据；从光场数据中提取光场深度信息，利用光场深度信息结合光场重建算法，构建燃烧区域的三维结构，对偏振光谱数据进行光谱分析，获取偏振光谱的偏振度和偏振角信息；结合CT重建算法利用三维结构；获取燃烧过程中颗粒物的三维分布场；基于偏振光谱信息和预处理后的光场数据，利用优化后的三维结构，计算燃烧区域的气体的三维温度场和浓度场分布。主要用于燃烧产物参数获取。
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公开(公告)号：CN119043494A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411144398.6
申请日：2024-08-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01J5/00 , G01J5/10 , G01J3/447 , G01N21/64 , G01N21/76 , G01N15/075 , G06F17/10 , G06F17/16 , G06F17/11
Abstract: 一种基于偏振技术和主被动层析技术融合探测火焰多参数场的方法，属于高温火焰热辐射测量技术领域。本发明针对现有高温火焰的主被动层析技术由于光学组件影响或火焰自身光学特性影响造成测量精度差的问题。包括获得烟碳火焰的辐射强度信号测量值，并计算光谱辐射物性参数分布；结合偏振光场信号和辐射光场信号计算出射辐射强度；再计算黑体光谱辐射强度、烟碳火焰的温度，进而得到烟碳火焰的温度场；设定浓度场和压力场，计算烟碳火焰的辐射强度信号估计值，结合辐射强度信号测量值构建目标函数方程，并计算目标函数值；直到设定的浓度场和压力场使目标函数值满足预设阈值，将当前浓度场和压力场作为最终火焰探测结果。本发明用于火焰参数探测。
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