Оптическая диагностика конверсии частиц твердых топлив в низкотемпературной плазме

• Автор: Самарян, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.08, 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Конверсия мелкодисперсного твердого топлива
1.1. Процессы конверсии твердого топлива. 1 О
1.1.1 Макромодель реагирования частиц твердых топлив
1.1.2 Кинетика газификации
1.1.3 Режимы гетерогенного реагирования
1.2. Методы изучения процессов конверсии мелкодисперсного топлива
1.2.1 Определение кинетических констант при воспламенении угольных частиц
1.2.2 Определение кинетических констант при конверсии угольных частиц
1.2.3 Конверсия частиц в низкотемпературной плазме
1.3. Заключение и выводы
ГЛАВА 2. Оптические методы диагностики двухфазных плазменных сред
2.1. Применение теории Ми для оптической диагностики частиц
в дисперсных плазменных средах
2.2. Определение размеров и комплексного показателя преломления частиц
2.3. Определение температуры частиц дисперсной фазы
2.4. Определение температуры газа в среде с частицами дисперсной фазы
2.5. Заключение и выводы по главе
ГЛАВА 3. Спектрометрический метод определения параметров частиц
3.1. Определение температуры частиц с использованием аппроксимаций спектральной излучательной
способности дисперсной фазы
3.1.1 Основные уравнения
3.1.2 Спектральная зависимость вероятности выживания кванта
3.1.3 Ошибки определения температуры частиц при использовании спектральной аппроксимации излучательной способности
3.2. Восстановление средних размеров и комплексного показателя преломления частиц
3.2.1 Одновременное определение параметров частиц
в высокотемпературных дисперсных средах
3.2.2 Спектрометрический метод
3.2.3 Границы применимости спектрометрического метода
3.2.4 Погрешность восстановления параметров частиц спектрометрическим методом
3.3. Заключение и выводы по главе
Г ЛАВА 4. Экспериментальная установка и диагностический комплекс
4.1. Экспериментальный стенд
4.2. Диагностический комплекс
4.2.1 Устройство определения параметров частиц методом
апертурной прозрачности
4.2.2 Диагностика частиц спектрометрическим методом
4.2.3 Измерительный комплекс для диагностики “серых” частиц
4.2.4 Измерительный комплекс для диагностики “несерых”
частиц
4.3. Определение параметров частиц и газа в потоке низкотемпературной плазмы
4.3.1 Определение размеров и комплексного показателя преломления частиц дисперсной фазы
4.3.2 Определение температуры двухфазного потока
4.4. Заключение и выводы по главе
ГЛАВА 5. Процессы конверсии мелкодисперсного угля в потоке низкотемпературной плазмы
5.1. Определение радиационных и оптических характеристик дисперсной фазы пылеугольного факела
5.2. Кинетика конверсии мелкодисперсного твердого топлива
5.2.1 Определение Rp, Тр, Tg в пылеугольном факеле при различных режимах и на разных стадиях конверсии
5.2.2 Определение эффективных кинетических констант
5.3. Макромодель процесса газификации
5 А. Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
2.4. Определение температуры газа в среде с частицами дисперсной фазы.
Для определения температуры газа обычно используют различные варианты метода обращения, основанные на спектральной регистрации излучения и поглощения исследуемой среды. Присутствие частиц дисперсной фазы в газовых потоках может значительно повлиять на их оптические и радиационные характеристики, и как следствие, привести к существенному искажению величины температуры и концентрации атомов газа при измерениях данных параметров в двухфазной среде традиционными оптическими методами.
(а) Метод полного поглощения. Измерение температуры газа и концентрации атомов предполагает наличие эталонного источника излучения (лампы), прокалиброванного по температуре абсолютно черного тела Т(/ф. Световой пучок (с интенсивностью 1(л)) должен быть сфокусирован таким образом, чтобы излучение, рассеянное частицами, не достигало фотоприемника. Спектральное распределение интенсивности излучения В(2и,Т]) эталонной лампы, прошедшее через двухфазную среду, в приближении однократного рассеяния можно представить в виде [116]:
1(Л)=1В(Я,Т,) ехр(-т)+ {аё(А)1в(ДТД+ар1в(А,,Тр)} {1-ехр(-т)}/т, (2.1)
х =аё(А,)Ь+тр - оптическая плотность двухфазной среды; ар -коэффициент поглощения слоя дисперсной фазы; Тё и Тр -температуры газа и частиц, соответственно; 1В(Л,,Т) - функция Планка.