声波团聚净化尿素造粒塔尾气实验研究*

尿素造粒塔大多采用水洗工艺处理尾气粉尘,存在较为严重的细颗粒粉尘溢出和水汽拖尾问题,因此深入探究声波团聚技术在造粒塔尾气处理方面的应用。通过实验研究了声波与喷雾对除尘效率的影响,发现声波单独作用时在3500 Hz达到最佳除尘效率,为74.49%,协同喷雾时2600 Hz即可实现相近的除尘效率,为73.83%。进一步探究其中机理,采用以粒径测试为依据的团聚效率作为评价指标,结果显示,2600 Hz声波与喷雾单独作用时团聚效率分别为30.37%和28.82%,协同作用时团聚效率大幅提升至57.95%。该研究可为后续造粒塔工程改造提供理论与数据支持。     

基于光散射的火灾烟雾粒子激光图像探测技术研究

本文结合火灾探测领域的特点,分析了火灾烟雾粒子的光散射特性。通过与其他类型的光电感烟火灾烟雾探测技术的比较,阐述了基于光散射的火灾烟雾粒子激光图像探测技术的原理、特点和技术优势。     

基于神经网络的火灾烟雾识别方法

提出了一种基于神经网络的火灾烟雾识别方法，以波长为670nm、1060nm、1550nm的三束激光的三对消光系数比作为网络的输入，网络的输出为“火灾烟雾”和“非火灾因素”，从典型火灾烟雾和非火灾因素对多波长激光的衰减实验中选取数据，组成26种网络样本模式定义表，经391次仿真训练后，输出误差小于0．0001，并经验证实验表明，本方法对火灾烟雾和非火灾因素能进行有效的识别，是处理烟雾识别等非结构问题的一种行之有效的方法。     

从换能器技术的变化看声波测井技术的发展

无论是在电缆测井还是在随钻测井方面,声波换能器结构和振动模式的变化导致了声波测井技术的进步和重大演化.文章以声波测井换能器技术的变化为主线,分析了声波测井技术的发展和进步以及我国在该技术领域取得的进步.单极子声波测井技术已经成为我国成熟的声波测井技术,包括非对称声源技术在内的多极子声波测井技术是我国刚刚攻克的先进声波测井技术并已经进入产业化进程,以井下声波的定向辐射和定向接收为最主要特征的相控声波测井技术是正在研发的新一代声波测井技术,我国在此领域也已经取得显著突破.     

火灾烟气毒害物HCl和HCN的分析及危害性评价方法

火灾是一种失去控制的燃烧,具有双重性规律。火灾产生的有害烟气是造成人员伤亡的主要原因。本文选定火灾中主要的有害燃烧产物氯化氢(HCl)和氰化氢(HCN)作为目标气体,考虑了影响实验数据的各种因素,通过对实验数据的分析,证明了“等生成率假设”在考虑火灾中其它影响因素如温度时是不正确的;分析实验浓度变化曲线达到致死浓度的关键时间,提出了一种新的火灾烟气对人员伤亡影响的危险性评价体系,为火灾燃烧有害产物释放机理研究在工程技术上的应用奠定了基础。     

基于多光谱图像的烟雾检测

烟雾检测对于火灾早期防范非常重要,传统的智能视频和图像处理技术易受背景运动信息影响,抗干扰性差,且不容易区分森林水雾和燃烧产生的烟雾,森林防火误报率高。为此提出一种新的多光谱图像检测方法检测烟雾。采用多光谱成像系统,获取400至720 nm波段范围的烟雾、水雾光谱图像序列,对图像进行分层像素整合处理;利用欧氏距离度量不同分块光谱特征差异,获取动态区域光谱特征向量,根据目标与背景间光谱特征向量差异,提取烟雾、水雾区域。室内外试验结果表明：多光谱图像检测方法可用于烟雾检测,能够有效地检测并区分烟雾和水雾,与视频图像方法结合,可有效地用于森林火灾监测,降低森林火灾检测误报率。     

流化床燃烧声发射与气固两相流特性研究

１引言燃烧流化床声发射是一个极其复杂的过程,它是气因流态化两相流运动,气体湍动和燃烧化学反应复合作用的结果,其发射声谱中包含了上述运动过程的丰富信息山,对其发射声谱进行系统深入的研究,对寻求流态化两相流的运动规律有重要意义。本文试图以大量的实验研究为基础,以声波数字计算技术和现代分析理论手段,对气因流态化两相流运动规律进行了研究。２实验简介实验装置主要有燃煤流化床燃烧实验台和声波测量系统组成。燃煤流化床燃烧实验台如图１所示,声波测量系统见图２,从燃烧室不同位置测得的声波信号,一路送声波数字化处理…     

基于机器学习的烟雾检测算法去除固定干扰

烟雾是早期火灾最为突出的视觉表现,因此检测火灾烟雾在日常防火应用中具有重要的意义。针对目前视频烟雾检测算法中误报率高,适应性差等特点,在实施基本烟雾检测算法并在其基础上提出基于机器学习的视频烟雾去干扰方法,能很大程度上去除固定干扰物的干扰,提高了烟雾识别的正确率。实验证明,该算法可以较好、较快地检测出烟雾,并做出早期的预警工作,且具有检测精确等优点,很方便在现实中推广使用。     

火灾烟雾颗粒532 nm光散射矩阵实验研究

基于自主研制的结合偏振调制和锁相检测技术的光散射实验装置,测量了两种典型火灾烟雾颗粒(棉绳阴燃烟雾和正庚烷池火烟雾)及超声雾化水滴颗粒的532 nm光散射矩阵元素随散射角的分布. 通过水滴颗粒测量结果与数值计算结果的比较验证了实验装置的可靠性. 对比分析了棉绳阴燃烟雾和正庚烷池火烟雾光散射矩阵元素随散射角的分布特征,讨论了该特征在颗粒区分上的应用. 研究了烟雾颗粒微观形貌特征对光散射矩阵的影响,发现可以利用Lorenz-Mie理论描述棉绳阴燃烟雾的光散射,表明其形貌为球形,并利用模拟退火拟合的方法得到了棉 关键词： 光散射 散射矩阵 烟雾     

基于小波纹理特性分析的视频烟雾检测算法研究

为了克服由于烟雾稀薄、远景以及风速带来的干扰,实现火灾的及时准确检测,提出了一种有效的基于小波纹理特征分析的视频烟雾检测算法。该算法首先利用混合高斯模型提取运动区域,对运动区域进行网格化和二维离散小波变换以获取局部信息;然后利用灰度共生矩阵提取每个网格的纹理特征;最后利用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)和联合判别准则进行训练和火灾判断。实验表明,该算法检测率达到了94.8%,误检率为1.1%,证明该算法可以充分挖掘图像的局部信息,并提高了检测烟雾的空间分辨率,适宜多种场景,可靠性较高。     

地下车库火灾过程及消防措施的研究

采用火灾动力学模拟软件FDS对大型地下车库的火灾情景进行了数值模拟,分别讨论了隔烟卷帘、水喷淋、排烟风机以及不同措施联合作用下的消防效果。结果表明,隔烟卷帘和水喷淋都能起到良好的消防效果并且联合作用时效果更佳;而机械排烟措施则不然,它反而在一定程度上加剧了火灾的发展,与前两种措施联合作用时仍无明显效果。这说明在地下车库中,当火灾发生时,排烟系统的启动要慎重,否则可能会加剧火灾的蔓延。     

火灾烟气中CO2和CO的释放特性研究

火灾产生的有害烟气是造成人员伤亡的主要原因。火灾科学研究中,研究者对CO_2和CO研究较多,但对它们的释放过程和机理研究很少。本文利用国际文献中评价材料毒性的原始实验数据,从烟气毒性物质释放的角度,分析了火灾烟气中 CO_2和 CO的释放特性,特别是分析了通风量的影响机理。在此基础上,进一步研究发展出一个与动态释放过程相关的烟气危害性评价体系,从而在释放规律与材料选择、实际火灾中人员的逃生过程之间建立起直接联系。     

Environmental implications of acoustic aerosol agglomeration

An overview is presented of acoustically induced agglomeration of fine particulates, potential industrial applications of the technology, and its environmental implications in terms of fine particle pollutants. Adverse health effects due to exposure to fine aerosols are discussed as well as recent legislation to reduce the output of such emissions. Based on this, the need for new, more efficient particle filtration technologies is demonstrated. It is shown that acoustic aerosol preconditioning meets all the requirements to reduce the fine particle output of conventional filter systems. The results of laboratory scale experiments are presented to illustrate the underlying mechanisms of the acoustic agglomeration process, while data from pilot scale testing are shown to prove the effectiveness of acoustic agglomeration systems in reducing the fine particle content of aerosols. Other filtration technologies are compared with acoustic agglomeration equipment.     

A new approach to the acoustic conditioning of industrial aerosol emissions

Although the ability of finite-amplitude sound to agglomerate aerosols has been known for some time, the process has enjoyed limited commercial application. It is argued that this has resulted primarily from limitations imposed by high capital cost and high specific power requirements. With these twin criteria as a starting point, a new approach to acoustic dust conditioning is examined, with particular emphasis on economic feasibility. Related air quality criteria and the historical development of acoustic agglomeration are reviewed in moderate depth. Possible advantages of using progressive saw-tooth waves for acoustic agglomeration, when compared with the standing-wave fields conventionally used, are identified. The possible advantages of pulse-jet sound generation also are noted. These two new concepts have been tested in a near full-scale experimental facility, and the results indicate economic feasibility when compared with other gas cleaning systems.     

Iterative optimization based on an objective functional in frequency-space with application to jet-noise cancellation

In many technical applications, like supersonic jets, noise with a characteristic spectrum including certain dominant frequencies (e.g. jet-screech) is prevalent, and the elimination of sharp peaks in the acoustic spectrum is the aim of active or passive flow/noise control efforts. A mathematical framework for the optimization of control strategies is introduced that uses a cost objective in frequency-space coupled to constraints in form of partial differential equations in the time domain. An iterative optimization scheme based on direct and adjoint equations arises, which has been validated on two examples, the one-dimensional Burgers equation and the two-dimensional compressible Navier–Stokes equations. In both cases, the iterative scheme has proven effective and efficient in targeting and removing specified frequency bands in the acoustic spectrum. It is expected that this technique will find use in acoustic and other applications where the elimination or suppression of distinct frequency components is desirable.     

驻波声场中单分散细颗粒的相互作用特性

利用外加声场促进悬浮在气相中的细颗粒发生相互作用,进而引起颗粒的碰撞和凝并,使得颗粒平均粒径增大、数目浓度降低,是控制细颗粒排放的重要技术途径.为探究驻波声场中单分散细颗粒的相互作用,建立包含曳力、重力、声尾流效应的颗粒相互作用模型,采用四阶经典龙格-库塔算法和二阶隐式亚当斯插值算法对模型进行求解.将数值模拟得到的颗粒声波夹带速度和相互作用过程与相应的解析解和实验结果进行对比,验证模型的准确性.进而研究颗粒初始条件和直径对相互作用特性的影响.结果表明,初始时刻颗粒中心连线越接近声波波动方向、颗粒位置越接近波腹点,颗粒间的声尾流效应就越强,颗粒发生碰撞所需要的时间就越短.研究还发现,颗粒直径对颗粒相互作用的影响取决于初始时刻颗粒中心连线偏离声波波动方向的程度.当偏离较小时,颗粒直径越大,颗粒发生碰撞所需要的时间越短;当偏离很大时,直径较小的颗粒能够发生碰撞,而直径较大的颗粒则无法发生碰撞.