快速反演算法在汽轮机蒸汽湿度测量中的应用

刘芳艳; 黄竹青; 曹小玲; 蔡成; 杨颖

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.023

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快速反演算法在汽轮机蒸汽湿度测量中的应用

刘芳艳 , 黄竹青 , 曹小玲 , 蔡成 , 杨颖

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引用本文:

Citation:

快速反演算法在汽轮机蒸汽湿度测量中的应用

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

作者简介: 刘芳艳（1987-），女，硕士研究生，主要研究方向为光学测量中实验数据处理及分析。.

通讯作者: 黄竹青, huangzhuqing@aliyun.com ;

基金项目:
湖南省自然科学基金资助项目（12JJ2031）;湖南省科技厅重点资助项目（2011GK4005）
中图分类号: O436.2

Application of fast inversion algorithm in measurement of steam humidity of steam turbine

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: 为了解决汽轮机通流部分蒸汽湿度的在线测量问题，提出了一种基于散射相函数的半经验公式快速反演散射光强分布的计算方法。该算法采用MATLAB自带的cftool进行相函数的双高斯拟合，拟合误差低，且拟合函数可以快速得到Mie散射理论的近似解析解，即从散射光强分布到水滴质量中间半径的快速反演。结果表明，在约束水滴粒径范围内，得到了颗粒大小与散射比之间的半经验模型，对比实验测得散射比，吻合良好，且由半经验模型反演得到水滴质量中间半径为1.1μm。在一定条件下，可以有效解决蒸汽湿度的在线测量问题。
- 散射 /
- 水滴质量中间半径 /
- 双高斯拟合 /
- 汽轮机
Abstract: In order to solve the problem confronted with the online steam humidity measurement of turbine flow pass, a semi-empirical formula of phase function computing method was proposed to improve the inversion algorithm on scattering light distribution. Phase function of double Gaussian fitting by using MATLAB with cftool was adopted in this algorithm. The fitting result shows that the relative error is in small, and the approximate analytic solution of the Mie scattering theory could be got by the fitting function, which means that a rapid inversion from the scattering light intensity distribution to water quality radius. According to the results, with the restriction of the range of the droplet size, the approximation of the theory between the droplet size and scattering ratio was got. Contrast experiment showed the measured scattering ratio was similar with the simulated scattering ratio. Based on the semi-empirical model, the water quality of middle radius was 1.1μm.The fast inversion algorithm can well resolve the online measurement of steam humidity.
- scattering /
- water quality middle radius /
- double Gaussian fitting /
- turbine

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快速反演算法在汽轮机蒸汽湿度测量中的应用

通讯作者: 黄竹青, huangzhuqing@aliyun.com;

作者简介: 刘芳艳（1987-），女，硕士研究生，主要研究方向为光学测量中实验数据处理及分析。

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: 2013-05-27
录用日期: 2013-06-21
网络出版日期: 2014-05-25

基金项目: 湖南省自然科学基金资助项目（12JJ2031）;湖南省科技厅重点资助项目（2011GK4005）

关键词:

摘要: 为了解决汽轮机通流部分蒸汽湿度的在线测量问题，提出了一种基于散射相函数的半经验公式快速反演散射光强分布的计算方法。该算法采用MATLAB自带的cftool进行相函数的双高斯拟合，拟合误差低，且拟合函数可以快速得到Mie散射理论的近似解析解，即从散射光强分布到水滴质量中间半径的快速反演。结果表明，在约束水滴粒径范围内，得到了颗粒大小与散射比之间的半经验模型，对比实验测得散射比，吻合良好，且由半经验模型反演得到水滴质量中间半径为1.1μm。在一定条件下，可以有效解决蒸汽湿度的在线测量问题。