[发明专利]基于图像处理的燃烧室燃烧不稳定试验测量方法

摘要

本发明公开了一种基于图像处理的燃烧室燃烧不稳定试验测量装置及方法，包括燃烧室、高频压力传感器或麦克风、采集卡、电荷放大器、计算机、高速摄影仪，高频压力传感器或麦克风实时测量燃烧室内压力脉动信号，采集卡采集测量到的燃烧室内压力脉动信号，电荷放大器对压力脉动信号进行放大并传输至计算机中，高速摄影仪或其他高速CCD相机对燃烧室中火焰变化过程进行高频拍摄。利用基于图像处理的燃烧不稳定试验测量方法，可以对燃烧室中发生的燃烧不稳定问题进行试验测量，初步获得其燃烧不稳定产生原因，从而采用主动或被动抑制方法解决燃烧室中发生的燃烧不稳定问题。

主权项

1.一种基于图像处理的燃烧室燃烧不稳定试验测量方法，其特征在于，通过采用一种基于图像处理的燃烧室燃烧不稳定试验测量装置进行测量，所述基于图像处理的燃烧室燃烧不稳定试验测量装置包括燃烧室(1)、高频压力传感器或麦克风(2)、采集卡(3)、电荷放大器(4)、计算机(5)、高速摄影仪或其他高速CCD相机(6)，所述高频压力传感器或麦克风(2)实时测量燃烧室内压力脉动信号，所述采集卡(3)采集测量到的燃烧室内压力脉动信号，所述电荷放大器(4)对压力脉动信号进行放大并传输至计算机中，所述高速摄影仪或其他高速CCD相机(6)对燃烧室中火焰变化过程进行高频拍摄；基于图像处理的燃烧室燃烧不稳定试验测量方法包括以下步骤：步骤一，采用高频压力传感器或麦克风(2)等设备实时测量燃烧室内压力脉动信号；步骤二，通过快速傅里叶数学变换，把压力脉动信号转化为频谱信号，并比对该燃烧室的数据库，从而得到该燃烧室中由燃烧不稳定导致的主频及幅值；步骤三，采用高速摄影仪或其他高速CCD相机(6)与某特定波长的滤光片相结合方法对燃烧室中发生燃烧不稳定时的火焰自由基变化过程进行高频拍摄，获得其不同时刻下燃烧火焰中某特定波长的自由基N帧动态变化视频；步骤四，编制基于快速傅立叶变换的图像处理软件；步骤五，利用上述图像处理软件，对不同时刻下的N帧火焰自由基照片进行傅里叶变换批处理，获得图片中每一个像素坐标处沿拍摄频率或时间轴的幅频图和相频图；并进行上述过程的逆过程，即进行图像的重构，则得到不同时刻下燃烧自由基的幅值和相位动态变化云图；步骤六，同时利用步骤二中获得的燃烧不稳定下压力脉动频谱与步骤五中获得的不同时刻下燃烧自由基幅值和相位动态变化云图信息进行对比分析，分析其燃烧不稳定产生原因。