聲學法重建爐膛三維溫度場的算法研究.pdf

1、電站鍋爐爐膛內煤粉的燃燒是一個發(fā)生在較大空間范圍內、具有瞬態(tài)變化、隨機湍流等特征的過程，對其進行在線監(jiān)測對于火電廠鍋爐安全運行、節(jié)能和減排等問題至關重要。而爐內溫度分布是直接反映燃燒情況的一個重要參數，因此對爐膛溫度場進行實時監(jiān)測對電站鍋爐運行具有重要意義。聲學測溫技術作為一種非接觸測溫方法，以其測溫范圍廣、測量速度快、測量精度高以及可用于高溫、高腐蝕性等惡劣環(huán)境中測溫而快速發(fā)展起來。本文基于聲波理論，重點對聲學法重建電站鍋爐爐膛三維溫

2、度場技術中的算法以及插值方法進行了研究，主要完成了以下工作:
　　首先建立了被測空間區(qū)域的溫度場模型，并基于所構建的模型給出了聲學法測溫方案，在插值方法選取克里金插值法的條件下，分別利用最小二乘法、最速下降法以及Tikhonov正則化法對單峰對稱溫度場模型、單峰偏斜溫度場模型以及雙峰對稱溫度場模型進行了計算機仿真，重建結果顯示這三種重建算法均可較好地對溫度場模型進行重建。從誤差分析可以看出，不同算法重建誤差會有不同，但差別不大;簡

3、單溫度場模型下的重建誤差小于復雜溫度場模型下的重建誤差。
　　為了研究插值方法對溫度場重建效果的影響，本文在重建算法選取最小二乘法的情況下，分別利用樣條插值法、距離平方反比法以及克里金插值這三種不同的插值方法對單峰對稱溫度場模型、單峰偏斜溫度場模型以及雙峰對稱溫度場模型進行了計算機仿真，重建結果顯示在相同重建算法下，利用不同的插值方法，三維溫度場重建效果會有較大的差別，從三維切片圖以及誤差對比中可以看出克里金插值法的溫度場重建效果