红外技术
紅外技術
홍외기술
INFRARED TECHNOLOGY
2012年
7期
408-415
,共8页
吕事桂%李东臻%杨立%杨晓伟
呂事桂%李東臻%楊立%楊曉偉
려사계%리동진%양립%양효위
动力系统%热负荷%红外监测%定量识别%共轭梯度法
動力繫統%熱負荷%紅外鑑測%定量識彆%共軛梯度法
동력계통%열부하%홍외감측%정량식별%공액제도법
热负荷是评估动力系统运行状态的关键参数之一,传统热负荷检测方法存在操作复杂、应用范围窄、准确性低等缺点.对动力系统壁面建立了二维数学物理传热模型,采用数值计算方法求解壁面温度分布,在分析三角型和正弦型两种热负荷分布形式下壁面热特征的基础上,提出了依据红外热像仪监测到的壁面温度信息利用共轭梯度优化算法对动力系统壁面热负荷进行在线监测定量识别的方法.通过数值模拟实验的方法考察了红外热像仪测温误差、壁面热负荷初始假设以及壁面材料对壁面热负荷定量识别结果的影响,验证了该方法的可行性,发现热负荷定量识别的结果主要受到测温误差的影响,并且低导热率材料动力壁面上的正弦型热负荷受红外测温误差的影响较小,在相同壁面材料和测温误差为0.05℃的情况下,基于内壁面温度信息和外壁面温度信息的正弦型热负荷识别相对误差分别为0.56%和1.94%,而三角型热负荷识别相对误差却分别为8.13%和12.65%,但两者都满足一定的工程应用.
熱負荷是評估動力繫統運行狀態的關鍵參數之一,傳統熱負荷檢測方法存在操作複雜、應用範圍窄、準確性低等缺點.對動力繫統壁麵建立瞭二維數學物理傳熱模型,採用數值計算方法求解壁麵溫度分佈,在分析三角型和正絃型兩種熱負荷分佈形式下壁麵熱特徵的基礎上,提齣瞭依據紅外熱像儀鑑測到的壁麵溫度信息利用共軛梯度優化算法對動力繫統壁麵熱負荷進行在線鑑測定量識彆的方法.通過數值模擬實驗的方法攷察瞭紅外熱像儀測溫誤差、壁麵熱負荷初始假設以及壁麵材料對壁麵熱負荷定量識彆結果的影響,驗證瞭該方法的可行性,髮現熱負荷定量識彆的結果主要受到測溫誤差的影響,併且低導熱率材料動力壁麵上的正絃型熱負荷受紅外測溫誤差的影響較小,在相同壁麵材料和測溫誤差為0.05℃的情況下,基于內壁麵溫度信息和外壁麵溫度信息的正絃型熱負荷識彆相對誤差分彆為0.56%和1.94%,而三角型熱負荷識彆相對誤差卻分彆為8.13%和12.65%,但兩者都滿足一定的工程應用.
열부하시평고동력계통운행상태적관건삼수지일,전통열부하검측방법존재조작복잡、응용범위착、준학성저등결점.대동력계통벽면건립료이유수학물리전열모형,채용수치계산방법구해벽면온도분포,재분석삼각형화정현형량충열부하분포형식하벽면열특정적기출상,제출료의거홍외열상의감측도적벽면온도신식이용공액제도우화산법대동력계통벽면열부하진행재선감측정량식별적방법.통과수치모의실험적방법고찰료홍외열상의측온오차、벽면열부하초시가설이급벽면재료대벽면열부하정량식별결과적영향,험증료해방법적가행성,발현열부하정량식별적결과주요수도측온오차적영향,병차저도열솔재료동력벽면상적정현형열부하수홍외측온오차적영향교소,재상동벽면재료화측온오차위0.05℃적정황하,기우내벽면온도신식화외벽면온도신식적정현형열부하식별상대오차분별위0.56%화1.94%,이삼각형열부하식별상대오차각분별위8.13%화12.65%,단량자도만족일정적공정응용.