聲波法測量爐內(nèi)二維速度場的算法研究.pdf

1、大型電站鍋爐爐膛內(nèi)燃燒動力場對鍋爐運行可靠性和經(jīng)濟性具有重要的意義，因此對鍋爐爐內(nèi)動力場檢測尤為必要。熱態(tài)條件下爐內(nèi)動力場測量環(huán)境惡劣，傳統(tǒng)方法很難做到準確有效檢測。聲波法作為一種非接觸式的新型測量技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)實時檢測，測量方式簡單、精度高，對爐膛在線檢測具有重要意義。因此，本文從聲學理論出發(fā)，提出了一種基于擬牛頓法的聲學重建二維速度場方法，并通過搭建聲學實驗臺對算法的可行性和合理性進行驗證。
　　首先，本文對傳統(tǒng)的爐內(nèi)空氣動力

2、場測量方法進行概述，提出了基于聲學方法重建速度場的優(yōu)勢以及目前需要解決的算法難題，確定了本文研究內(nèi)容和方法。系統(tǒng)地介紹了采用聲波法檢測爐內(nèi)速度場的基本原理，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間機理以及擬牛頓數(shù)值求解基本算法。通過對聲波傳播特性研究，得出空間流場傳播的基本規(guī)律，為進一步開展聲學實驗提供了理論指導(dǎo)。
　　基于擬牛頓算法重建爐內(nèi)二維速度場，先給出簡化四角切圓流場模型，確定四角切圓流場基本參數(shù)，詳細介紹流

3、場算法模擬方法，采取多種方式對四角切圓流場進行重建研究。在此基礎(chǔ)上提出速度梯度模型，對流場內(nèi)具體速度數(shù)值進行重建研究，最后進行了誤差分析。模擬結(jié)果表明，擬牛頓算法能夠重建得出四角切圓流場參數(shù)，能夠基本反映速度梯度流場趨勢。這些結(jié)論說明擬牛頓算法重建二維速度場的可行性。
　　結(jié)合擬牛頓算法開展聲波法測量爐內(nèi)二維速度場實驗研究，根據(jù)設(shè)計原理確定爐膛模型尺寸、風道管路尺寸和風機參數(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爐內(nèi)