聲波法測(cè)量爐內(nèi)二維速度場(chǎng)的算法研究.pdf

1、大型電站鍋爐爐膛內(nèi)燃燒動(dòng)力場(chǎng)對(duì)鍋爐運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性具有重要的意義，因此對(duì)鍋爐爐內(nèi)動(dòng)力場(chǎng)檢測(cè)尤為必要。熱態(tài)條件下?tīng)t內(nèi)動(dòng)力場(chǎng)測(cè)量環(huán)境惡劣，傳統(tǒng)方法很難做到準(zhǔn)確有效檢測(cè)。聲波法作為一種非接觸式的新型測(cè)量技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)，測(cè)量方式簡(jiǎn)單、精度高，對(duì)爐膛在線檢測(cè)具有重要意義。因此，本文從聲學(xué)理論出發(fā)，提出了一種基于擬牛頓法的聲學(xué)重建二維速度場(chǎng)方法，并通過(guò)搭建聲學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)算法的可行性和合理性進(jìn)行驗(yàn)證。
　　首先，本文對(duì)傳統(tǒng)的爐內(nèi)空氣動(dòng)力

2、場(chǎng)測(cè)量方法進(jìn)行概述，提出了基于聲學(xué)方法重建速度場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)以及目前需要解決的算法難題，確定了本文研究?jī)?nèi)容和方法。系統(tǒng)地介紹了采用聲波法檢測(cè)爐內(nèi)速度場(chǎng)的基本原理，介紹了空間平面聲波傳播特性、互相關(guān)算法求取聲波飛渡時(shí)間機(jī)理以及擬牛頓數(shù)值求解基本算法。通過(guò)對(duì)聲波傳播特性研究，得出空間流場(chǎng)傳播的基本規(guī)律，為進(jìn)一步開(kāi)展聲學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了理論指導(dǎo)。
　　基于擬牛頓算法重建爐內(nèi)二維速度場(chǎng)，先給出簡(jiǎn)化四角切圓流場(chǎng)模型，確定四角切圓流場(chǎng)基本參數(shù)，詳細(xì)介紹流

3、場(chǎng)算法模擬方法，采取多種方式對(duì)四角切圓流場(chǎng)進(jìn)行重建研究。在此基礎(chǔ)上提出速度梯度模型，對(duì)流場(chǎng)內(nèi)具體速度數(shù)值進(jìn)行重建研究，最后進(jìn)行了誤差分析。模擬結(jié)果表明，擬牛頓算法能夠重建得出四角切圓流場(chǎng)參數(shù)，能夠基本反映速度梯度流場(chǎng)趨勢(shì)。這些結(jié)論說(shuō)明擬牛頓算法重建二維速度場(chǎng)的可行性。
　　結(jié)合擬牛頓算法開(kāi)展聲波法測(cè)量爐內(nèi)二維速度場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究，根據(jù)設(shè)計(jì)原理確定爐膛模型尺寸、風(fēng)道管路尺寸和風(fēng)機(jī)參數(shù)。搭建四角切圓爐膛模型，采用基于聲波法的擬牛頓算法對(duì)爐內(nèi)