燃烧监测与控制华中科技大学研究生院.doc

焚烧监测与控制-华中科技大学研究生院 焚烧监测与控制-华中科技大学研究生院 PAGE / NUMPAGES 焚烧监测与控制-华中科技大学研究生院 能源 学院（系、所） 研究生课程简介 课程名称： 焚烧监测与控制 课程代码： 121.519 英文名称： Combustion Measurement and Control 课程种类： ■ 讲解课程 ■ 实践（实验、实习）课程 □商讨课程 □ 专题讲座 □ 其余 查核方式： 开卷 教课方式：讲堂教课 +现场教课 合用专业： 工科 合用层次： 硕士 ■ 博士 □ 开课学期： 春天 总学时 / 讲解学时： 32 / 26 学分： 2 先修课程要求： 课程组教师姓名 职 称 专 业 年 龄 学术专长 周怀春 教授 热能工程 47 焚烧诊疗 娄春 副教授 热能工程 35 焚烧检测 罗自学 副教授 热能工程 43 焚烧控制 程强 副教授 热能工程 33 辐射传热 课程教课目的： 焚烧学仍旧是一门正在不停发展中的学科，能源、交通、航空航天、环境工程和火灾防 治等方面都提出了很多有待解决的重要问题。 焚烧研究中， 经过焚烧监测与诊疗技术直接获 取的实验数据是认识焚烧现象的机理和规律、 发展焚烧理论的基础， 是焚烧学研究的重要组 成部分。 在现有的教课工作中，以焚烧学为主题的课程比许多，这些课程主要波及到焚烧理论、 焚烧技术、 焚烧污染物排放与控制等， 几乎没有波及与焚烧监测与诊疗技术有关的内容。 此 外，在热能工程、 动力工程、 工程热物理学科有一些课程介绍了工程热物理学科领域的测试 技术，这些教材也波及了用惯例接触式丈量手段和鉴于激光的诊疗技术对热流体中热物理量 的监测与诊疗，其特色是：有的侧重于对丈量系统特征、丈量信号办理、丈量偏差剖析、数 据显示等的内容的叙述；有的则叙述了惯例的接触式丈量方法检测温度、压力和流体速度； 也有要点叙述鉴于激光的火焰监测诊疗技术。 但需要注意的是， 焚烧过程中热物理量的测试 技术发展趋向， 是从接触式丈量到非接触式丈量、 从离线丈量到在线丈量， 从一维丈量到二 维、三维丈量， 从单调物理参数丈量到多类物理参数同时丈量， 并且是不单能知足科学研究， 也能应用于工业现场。而现有课程的内容中，大多仍是对如热电偶、皮托管、辐射高温计、 热线风速仪、 压力计等惯例接触式丈量技术及一维丈量技术进行叙述， 这已经不可以完整适应 焚烧检测诊疗技术的发展； 固然鉴于激光的诊疗技术在焚烧实验诊疗中有着优秀的应用基础 和发展趋向，但因为工业现场的环境比实验室的环境要恶劣好多，工业焚烧装置的大尺寸、 粉尘、振动、噪声、高温等要素都不利于激光诊疗技术的展开。 鉴于此， 本课程则是主要重视于大型工业焚烧装置中焚烧监测诊疗的一些新技术， 与现 有的课程不重复，并力争填充在焚烧监测诊疗的空白。主要章节内容以下： 第一章：绪论 介绍本课程的教课计划，包含讲堂讲解（ 26 学时）和现场教课（ 6 学时）；以实验室空 气 / 富氧焚烧火焰对象为例，讲解焚烧监测及控制对焚烧技术发展、污染物排放控制、焚烧效率提升的作用和意义，再综述光学诊疗和检测方法。 第二章：火焰自觉光谱学的基来源理及应用 介绍火焰自觉光谱产生的基来源理， 火焰光谱检测的仪器设施和装置， 以实验室乙烯扩散火焰为例叙述用 FTIR 光谱仪对火焰在紫外 - 可见光 - 近红外（ 0.2-14 μm）波长范围的光谱进行检测和剖析；鉴于火焰光谱的检测结果在焚烧诊疗中的应用。 第三章：火焰图像检测及其应用 介绍用图像传感器（ CCD摄像机等）获得工业焚烧装置中的彩色火焰图像，并经过图像办理技术进行焚烧剖析。主要包含：紫外、可见光、红外图像传感器的成像原理，三种（电视监控、工业应用、科研）级其他分类；图像收集系统的组成；鉴于图像检测的焚烧诊疗， 包含化学发光图像与焚烧放热的剖析， 可见光火焰图像与着火距离等特色参数的关系， 高速 图像收集与热声耦合诊疗和焚烧稳固性，红外图像在焚烧剖析和控制中的应用。 第四章：鉴于火焰辐射图像办理的焚烧温度图像检测。 概括火焰温度图像检测方法， 详尽阐述鉴于火焰图像检测的双色测温法， 鉴于火焰温度 图像检测结果对焚烧污染物生成、 燃煤锅炉未燃尽碳的剖析， 焚烧温度检测记过在加热炉等 工业锅炉中的应用。 第五章：焚烧火焰热辐射传达基础及应用。 概括热辐射和辐射传达方程的基来源理， 以及多维焚烧火焰系统中热辐射传输方程的求 解方法，详尽叙述 DRESOR法求解辐射传达方程的结果及其在焚烧温度场可视化中的应用。 第六章：鉴于辐射反问题求解的焚烧温度场重修及应用 介绍鉴于辐射图像办理和辐射反问题求解的炉膛温度场可视化。 主要包含： 炉内辐射成 像过程计算， 温度场重修的 Tikhonov 正则