油雾扩散过程中浓度对偏振激光传输特性的影响

针对大气环境中粒子浓度对激光传输过程的影响问题,以油雾粒子为研究对象,利用油雾粒子在扩散过程中产生的非均匀环境,进行了偏振激光传输的半实物仿真实验。实验采用532 nm激光器,分别研究了水平线偏振光、45°线偏振光以及左旋圆偏振光在油雾扩散过程中偏振态的变化情况。利用粒度仪对扩散环境进行了量化标定。实验结果表明:在油雾扩散过程中,浓度越高,偏振度变化的随机性越大,圆偏振光的保偏性优于线偏振光。在相同浓度下,0°线偏振光对偏振态的保持性要优于45°线偏振光。在浓度极高的情况下,体积浓度为2 mg/L及其以上时,线偏振光与圆偏振光的保持性趋向一致。     

基于偏振光法油雾浓度检测的研究

针对油雾具有旋光性,提出了基于偏振光法的油雾浓度检测方法.介绍了油雾浓度检测系统的基本原理,设计了检测系统的结构,建立了检测系统的数学模型,对检测系统进行了实验研究,并对两种实验方案的结果进行了对比分析.检测系统采用双光路检测法,用法拉第旋光器进行补偿,并用称重分析法对系统进行标定.实验结果表明该方法的两种实验方案在低...     

油雾浓度对激光偏振度的影响

基于斯托克斯矢量,通过测量偏振度,研究不同入射偏振态的激光分别在不同浓度油雾介质中传输后偏振特性的变化情况.实验采用波长为671nm和532nm的水平、45°、-45°、90°的线偏振光,使它们分别入射到5种不同浓度的油雾介质中,计算四种偏振态偏振光的偏振度变化情况.结果表明,在相同油雾浓度下,对于不同波长的激光,波长越长,线偏振度越高,然而每种波长随浓度的变化趋势是一样的;在相同波长情况下,随着浓度的改变,水平与垂直线偏振光的偏振度变化较大,可达50%,135°与45°线偏振光的偏振度变化较小,约为20%.     

动态微粒场分析的同轴全息技术

本文描述了采用同轴远场全息术测量柴油机动态油雾场的实验方法和原理,并讨论了横向放大率、全息图的衍射效率及离焦象几个方面的问题。     

对“密立根油滴仪”喷油系统的改进

本文就密立根油滴法测定电子电荷的实验分析了原仪器在喷射油雾的操作上存在的不足，提出了切实可行的改进方法。     

基于光闪烁法的油雾浓度在线检测方法研究

针对压缩机出口除油器效率性能评价,提出一种基于光闪烁法的润滑油油雾液滴浓度在线检测方法。基于颗粒系层模型和Lambert-Beer定律,以层测量体透过率作为泊松分布随机变量,推导了光闪烁法在长光程平行光束下的颗粒浓度检测模型。闪烁频率根据测量体大小、颗粒直径和颗粒速度确定,并通过影响闪烁信号的拟合方差影响检测精度。对于某型压缩机润滑油,通过光谱扫描和主成分分析法确定了在可见光波段,400 nm波长光束具有最佳的检测灵敏度和正相关性。实验结果表明,相较于光透射法,在0～50 mg·m^-3油雾浓度范围内基于光闪烁法检测标定结果误差小于10%,线性相关系数R2=0.989。     

油池火中雾卷吸现象的研究

细水雾与火焰相互作用中雾滴主要通过动量和雾卷吸进入火焰区,以达到抑制或扑灭火焰的效果。本文对细水雾与油池火相互作用时雾卷吸现象及其影响因素进行了初步研究,通过建立一个简单的模型,初步确定了雾卷吸量的计算方法。所进行的小尺度模拟实验也对理论分析的结果提供了验证。     

基于对偶学习的图像去雾网络

针对光学成像设备在雾天搜集到的图像存在的降质问题，提出了一种基于对偶学习的从源域到目标域转换的对偶去雾网络以实现图像去雾功能。网络首先采用对偶生成对抗网络直接学习有雾图像与无雾图像之间的双向映射关系，并将有雾到无雾图像的映射作为初步的去雾结果，随后采用预训练模型在特征空间计算去雾图像与真实无雾图像的特征向量，运用欧式距离作为损失函数最小化特征向量之间的距离，以保证去雾图像在特征层面与真实无雾图像接近。实验结果表明，对偶去雾网络得到的去雾结果具有较高的峰值信噪比和较低的色差值，并能够有效保留图像的结构信息。     

实心与空心锥形喷雾与热多孔介质相互作用的数值研究

在KIVA-3V中增加了油滴碰撞热多孔介质壁面的碰撞模型、传热模型及空心喷雾的线性不稳定性液膜破碎模型(LISA).在多孔介质结构简化描述的基础上,详细模拟了实心喷雾与空心锥形油雾与热多孔介质之间的碰撞过程.针对Senda等人的实验进行了数值计算,油束碰壁后油滴和油蒸汽分布的数值计算结果与实验结果吻合得很好.计算结果表明油雾在碰撞到热多孔介质后,油束会发生分裂,为油滴的快速蒸发和油蒸汽与空气充分混合创造了前提.油滴初始动能相同的条件下,空心喷雾的油滴穿越多孔介质的可能性比实心喷雾要小.     

波长相关物理成像模型的交通监控图像去雾算法

针对当前去雾算法未考虑交通监控图像中雾气浓度分布不均匀的问题,提出了波长相关物理成像模型的去雾算法.首先,根据波长与雾气浓度的相关性,构建了适用于交通监控图像的波长相关物理成像模型.然后,根据波长与颜色的相关性,设计出基于最大模糊相关图割的透射率估计算法.考虑到灰度值存在交叉重叠的模糊特性,及景物的空间相关性,利用递推的最大模糊相关算法快速获取景物划分信息,并用此信息设计图割的数据项,实施图割.该策略将基于阈值的分割算法与基于空间相关性的图割算法相结合,确保了景物的空间相关性,提高了分割精度,避免白色目标的误分.最后,通过分割结果中的天空区域,准确地计算大气光,实施去雾.在500幅仿真图像及真实图像上的测试结果表明,该算法较已有去雾算法的去雾精度至少提高7%,运行时间至少缩短了约15%,可用于交通监控系统的图像去雾处理中.     

动力排气系统细水雾蒸发冷却试验研究

为了掌握设计的细水雾蒸发冷却器对发动机排气的喷雾降温性能,建立了喷雾降温试验台,用设计的屏蔽式气相测温装置和压力损失测量装置,准确测量了排气管内喷雾后的排气温度和压力损失。结果表明,细水雾蒸发冷却器向发动机排气内喷雾80 s,高温排气即可降至稳定温度,排气压力损失比喷雾前减小;雾化压力越大,喷雾流量越大,喷雾降温效果越好,压力损失越小;排气出口对应的液态水饱和温度可视为喷雾降温的极限温度。     

铁基添加剂增强细水雾灭火性能的实验研究

采用实验模拟的方法,研究了添加氯化亚铁的细水雾在不同添加剂浓度、不同喷头压力下,熄灭不同性质的液体池火的性能。实验结果表明:添加有氯化亚铁的细水雾,其灭火性能发生了显著变化。存在一个最佳的灭火浓度,其对应的灭火时间最短,耗水量最少,灭火效率最高。细水雾喷头的工作压力和燃料的性质也对细水雾的灭火性能有影响:工作压力越大,细水雾的平均灭火时间越短。在相同的实验条件下,细水雾扑灭煤油池火的时间要短于扑灭酒精池火的时间。     

水雾与可燃多孔介质火焰相互作用的实验研究

采用非传播扩散火焰形式,研究了固体可燃多孔介质中水雾-火焰的相互作用,探讨了床层厚度、多孔介质粒度以及燃料预燃时间对水雾灭火效果的影响。结果表明,随着预燃时间增长,水雾停止后床层内部可能发生闷烧现象,随着燃料粒度的减小,这种闷烧几率反而降低。这表明,固体火焰与水雾的相互作用有其独特之处。     

含复合添加剂N2-双流体细水雾抑制乙醇火焰强化研究

细水雾扑灭油池火初期会出现火焰强化现象,这在一定程度上影响了细水雾灭火技术的安全性。本文研究了含复合添加剂N2-双流体细水雾对乙醇火的灭火有效性,从火焰温度、灭火时间和燃烧场流场结构特征三个方面,分析其对细水雾灭火火焰强化现象的抑制作用。实验结果表明:四种工况灭火效率从高到低分别为含KQ溶液N2-双流体细水雾>N2-双流体细水雾>含6%氟表面活性剂N2-双流体细水雾>Air-双流体细水雾;在含复合添加剂KQ溶液N2-双流体细水雾作用下,火焰强化现象几乎消失,同时表现出良好的控火效果,其原因是N2作为驱动气体则能预先稀释燃烧室内可燃气体浓度,降低火焰燃烧速率;而在氟表面活性剂与金属钾盐添加剂耦合作用下,有利于降低雾滴粒径,加快细水雾的蒸发与金属K离子的析出,从而提高了化学灭火和物理灭火作用。因此,KQ溶液N2-双流体细水雾灭火效率和控火能力大大提高。研究结果将为提高细水雾灭火技术的安全性提供指导。     

光纤光栅漏油传感器在石油工业健康监测中的应用

光纤光栅漏油传感器作为石油工业健康监测的智能器件具有很好的发展前景。设计了一种应用于石油工业健康监测的光纤光栅漏油传感器。通过实验得出：该光纤光栅传感器漏油报警线为1.0nm,响应时间小于3min,且该传感器具有良好的综合性能和安全使用性,能够在石油工业健康监测中起到积极的作用。     

机油中痕量磨损金属元素的间接烧蚀LIBS探测研究

机油在发动机的运转过程中具有非常重要的作用。发动机的运转,会使机油的成分和元素含量发生变化,导致机油变质,进而加剧发动机的磨损,探寻一种快速有效的机油性能检测手段,则是防止发生事故的重要前提。间接烧蚀激光诱导击穿光谱技术(IA-LIBS)是针对机油样品提出的一种全新检测方法,其核心是基于金属基底产生的高温等离子体间接烧蚀样品,在保持了LIBS基本特点的基础上,提高了样品检测灵敏度和稳定性。在前期研究基础上,以机油中Mg、Fe和Ni为目标元素,分析了不同类型机油中的基体效应对其定量分析结果的影响,表明不同油种之间的基体效应对目标元素的定标曲线影响甚小,可忽略;同时建立了目标分析元素的综合定标曲线,拟合线性系数达到了0.99以上。通过对现场机油中添加的已知浓度的目标元素的检测,IA-LIBS分析结果与实际值吻合较好,准确度均低于5%。该研究完善了IA-LIBS的方法研究,为以后评价机油的性能提供了依据,对于诊断发动机的磨损状况具有重要的科学意义。     

Experimental heat transfer study of beef carcasses chilled by mist sprays

Experimental studies were conducted on the chilling of beef carcasses by mist sprays to investigate the effect spray droplet size and Weber number have on the heat transfer and carcass weight loss during spray chilling. Experiments were conducted on 16 beef carcass halves. Half were conventionally chilled by the circulating air in the meat chiller, while the others were chilled by water mist. Tests reveal that spray heat transfer increases with the increase in the spray mass flux. Beef carcasses chilled by mist spray also show a reduction in carcass weight loss with the increase in the spray Weber number.