异轴角散射法测量湿蒸气参量的方法研究

杨颖; 黄竹青; 曹小玲

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.007

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

异轴角散射法测量湿蒸气参量的方法研究

杨颖 , 黄竹青 , 曹小玲

文章导航 > 激光技术 > 2014 > 38(3): 316-320

引用本文:

Citation:

异轴角散射法测量湿蒸气参量的方法研究

1.
长沙理工大学能源与动力工程学院, 长沙 410114;
2.
湖南有色金属职业技术学院, 株洲 412006

通讯作者: 黄竹青, huangzhuqing@aliyun.com ;

基金项目:
湖南省科技厅重点基金资助项目（2011GK4005）
中图分类号: O436.2

Research of measurement of wet steam parameters with off-axis angular scattering method

1.
School of Energy and Power Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;
2.
Hunan Nonferrous Metals Vocational and Technical College, Zhuzhou 412006, China

Corresponding author: HUANG Zhuqing, huangzhuqing@aliyun.com ;

CLC number: O436.2

摘要: 为了实时监测汽轮机末级湿蒸气中水滴大小分布和浓度的变化，指导汽轮机的安全经济运行和锅炉给水量，减小湿蒸气对汽轮机的影响，提出了一种以CCD为探测器、测量湿蒸气参量的异轴角散射方法；根据模拟汽缸的结构和参量建立数学模型，并进行了仿真分析，得出水滴群质量中间半径、水滴数浓度和尺度分布参量的变化对散射比的影响规律；分别对不同工况下的湿蒸气进行了实验测量；仿真和实验结果变化趋势基本一致。结果表明，利用异轴角散射法测量湿蒸气参量变化是可行的。该研究对湿蒸气参量以及其它微粒的监测是有帮助的。
- 散射 /
- 湿蒸气参量 /
- 异轴角散射法 /
- CCD /
- 灰度值
Abstract: In order to monitor the density and distribution of water-drop at the end stage of the steam turbine, the off-axis angular scattering method was proposed to measure the parameters of wet steam. In this way, it not only guides economic operation of the turbine but also guarantee water allowance of the boiler. At the same time, it can reduce the influence of wet steam on the turbine. Based on the structure and parameters of mock cylinder, a mathematic model was built. This mathematic model can find whether the middle radius of quantity, the density of number and the distribution of magnitude in water-drop have impact on the scattering ratio. The wet steam was measured under different conditions. The analysis result was similar to the experimental result. The experimental results proved the off-axis angular scattering method is feasible for measuring wet steam parameters. This research is helpful for monitoring the parameters of wet steam and other particles.
- scattering /
- wet steam parameter /
- off-axis angular scattering method /
- CCD /
- gray value

[1]	HUANG Zh Q,YANG J M,SUN C Sh, et al. Application of the laser scattering theory for monitoring steam wetness and droplet size in steam turbines[J].Journal of Power Engineering,2006,26(2):241-244(in Chinese).
[2]	ZHOU L X, ZHANG M Zh,WANG S L,et al.Situation and development of steam wetness measurement in turbine exhaust casing[J].Journal of North China Electric Power University,2001,28(2):72-76(in Chinese).
[3]	WANG L L,CAI X Sh.Progress in research on water droplet size in two phase wet steam flow in steam turbine[J].Journal of University of Shanghai for Science and Technology,2003,25(4):307-311(in Chinese).
[4]	HUANG T L,ZHENG G,WANG N N.Theory study of light scattering measurement technology on particulate contamination under ultraclean environment[J].Journal of Guilin Institute of Electronic Technology,2000,20(1):6-12(in Chinese).
[5]	ITO S.Optical wave propagation in discrete random media with large particles a treatment of the phase function[J]. Applied Optics,1993,32(9):1652-1656.
[6]	LENTZ W J.Generating Bessel funtions in Mie scattering calculations using continued fractions[J].Applied Optics,1976,15(3):668-671.
[7]	DAVE J V. Coefficients of the legendre and Fourier series for the scattering functions of spherical particles[J].Applied Optics,1970,9(8):1888-1896.
[8]	BAYVEL L P, JONES A R.Electromagnetic scattering and its applications[M].London,UK:Applied Science Press,1981:26-27.
[9]	ZHANG B D,QIN Sh Q,JIA H J,et al. Measurement model and uncertainty analysis of pulsed laser far field energy density based on CCD imaging[J].High Power Laser and Particle Beams,2008,20(9):1417-1920(in Chinese).
[10]	ZHONG J,WENG J D,LUO Zh X,et al.Study on stray facula of array CCD detector irradiated by laser pulse[J].Laser Technology,2010,34(6):835-838(in Chinese).
[11]	SU P,NIU Y X,LI D Q,et al.Image acquisition and processing of a laser warning system based on planar array CCD[J].Laser Technology,2013,37(3):394-399(in Chinese).
[12]	WANG Q Y.Application technology of CCD [M].Tianjing:Tianjing University Press,2000:17-27(in Chinese).

[1]	焦烨 , 黄竹青 , 曹小玲 , 蔡成 , 刘芳艳 . 基于激光后向散射测量蒸汽湿度的仿真研究. 激光技术, 2013, 37(3): 310-313. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.03.009
[2]	杨颖 , 黄竹青 , 刘芳艳 , 蔡成 , 许春山 . 多种群遗传算法在湿蒸气参量测量中的应用. 激光技术, 2014, 38(4): 484-487. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.011
[3]	蔡成 , 黄竹青 , 曹小玲 , 焦烨 . 激光后向散射法在测量湿蒸气中的应用研究. 激光技术, 2014, 38(3): 398-401. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.025
[4]	王安祥 , 冯健 . 光散射模型参量反演中的遗传模拟退火算法. 激光技术, 2009, 33(1): 32-35.
[5]	赵洋 , 金光勇 , 李明欣 , 张巍 , 王頔 . 毫秒脉冲激光损伤CCD探测器的实验研究. 激光技术, 2017, 41(5): 632-636. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.05.003
[6]	杨柳杉 , 刘金水 , 刘继常 , 伍耀庭 , 王迎丽 . 基于CCD的激光熔覆熔池宽度的在线检测研究. 激光技术, 2011, 35(3): 315-318. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.03.008
[7]	张帆 , 牛燕雄 , 刘宁 , 梁振江 , 刘帅 . 激光辐照CCD温度场与热应力场的研究. 激光技术, 2017, 41(3): 433-437. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.025
[8]	胡林亭 , 卢显葵 , 金俊坤 , 韩福利 . CCD测量激光光斑方法研究. 激光技术, 2001, 25(2): 154-157.
[9]	郭永彩 , 张小明 . 流体中血红细胞光散射信息的建模与仿真. 激光技术, 2013, 37(4): 487-492. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.016
[10]	周剑超 , 宫爱玲 , 杜源 . 用灰度值改进双曝光测量物体微小形变的方法. 激光技术, 2011, 35(5): 626-628. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.014
[11]	张铁强 , 郭山河 , 申铉国 . CCD检测激光束折散宽度及在柱面镜曲率半径测量中的应用. 激光技术, 1996, 20(5): 266-268.
[12]	程玉宝 , 孙晓泉 , 赵明辉 , 孙晓军 . 激光信号大气散射探测分析. 激光技术, 2006, 30(3): 277-279.
[13]	蒋玉想 , 李振华 . 水泥路面激光散射特性研究. 激光技术, 2021, 45(3): 344-349. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.03.014
[14]	崔品静 , 程兆谷 . 硅片表面球形粒子散射及微分散射截面的研究. 激光技术, 2006, 30(6): 561-563,580.
[15]	纪延俊 , 何俊华 , 陈良益 . 气泡的散射光与气泡尺寸分布. 激光技术, 2004, 28(4): 414-416.
[16]	尚海 , 党学明 . 1维微纳米周期结构的散射测量建模. 激光技术, 2016, 40(2): 250-253. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.02.021
[17]	陈金令 , 陈肯 , 张己明 , 缪康 , 邓林明 , 徐静 , 贺廷强 . 粗糙平面的激光散射特性研究. 激光技术, 2011, 35(4): 573-576. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.033
[18]	吴大建 , 洪云 , 卜敏 , 王亚伟 . 一种红细胞光散射模型的研究. 激光技术, 2007, 31(2): 156-159.
[19]	江舒 , 来建成 , 李振华 , 卞保民 , 陆建 . 电介质粗糙表面光散射特性. 激光技术, 2011, 35(3): 380-383. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.03.024
[20]	陈军 , 尤政 , 周兆英 . 激光散射理论及其在计量测试中的应用. 激光技术, 1996, 20(6): 359-365.

点击查看大图

计量

文章访问数: 3604
HTML全文浏览量: 751
PDF下载量: 557
被引次数: 0

异轴角散射法测量湿蒸气参量的方法研究

通讯作者: 黄竹青, huangzhuqing@aliyun.com;

1. 长沙理工大学能源与动力工程学院, 长沙 410114;
2. 湖南有色金属职业技术学院, 株洲 412006

收稿日期: 2013-06-06
录用日期: 2013-06-25
网络出版日期: 2014-05-25

基金项目: 湖南省科技厅重点基金资助项目（2011GK4005）

关键词:

摘要: 为了实时监测汽轮机末级湿蒸气中水滴大小分布和浓度的变化，指导汽轮机的安全经济运行和锅炉给水量，减小湿蒸气对汽轮机的影响，提出了一种以CCD为探测器、测量湿蒸气参量的异轴角散射方法；根据模拟汽缸的结构和参量建立数学模型，并进行了仿真分析，得出水滴群质量中间半径、水滴数浓度和尺度分布参量的变化对散射比的影响规律；分别对不同工况下的湿蒸气进行了实验测量；仿真和实验结果变化趋势基本一致。结果表明，利用异轴角散射法测量湿蒸气参量变化是可行的。该研究对湿蒸气参量以及其它微粒的监测是有帮助的。