基于激光散射机理及CCD成像的蒸汽湿度测量方法研究

项目名称： 基于激光散射机理及CCD成像的蒸汽湿度测量方法研究

项目编号： No.51376025

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 黄竹青

作者单位： 长沙理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 如何实现汽轮机末级蒸汽湿度与水滴粒径的高精度、在线和实时测量，至今仍是一个世界性的技术难题，国内外诸多研究人员做了大量工作，但目前仍没获得一种高效和可靠的测量方法。本课题研究目标是基于激光散射理论和CCD成像技术实现对蒸汽湿度的实时测量。主要研究内容包括：（1）基于汽轮机末级低压汽缸的内部结构，根据两相流理论、相似理论和射流理论，研制湿蒸汽发生器实验台；（2）采用两相流理论和蒸汽凝结成核以及水滴生长理论，就湿蒸汽发生器中蒸汽湿度分布进行数值模拟研究；（3）基于米散射理论研究激光波长、测量角度、水滴粒径、水滴数密度等参数对散射光强分布的影响，建立散射光传输和测量模型；（4）根据米散射理论，通过建立散射光强分布与湿度参数的经验模型，实现对实验数据的实时处理；采用分形理论从湿蒸汽散射光分布图像中重建湿蒸汽中水滴颗粒的三维分布。 本课题研究成果将为汽轮发安全经济运行、故障诊断提供全新技术支持。

中文关键词： 蒸汽湿度；测量模型；激光散射；CCD成像；湿度参数反演

英文摘要： A way of measurement of precision, on - line determine the wetness and the droplet size as well as its distribution in the last stage of a steam turbine to be realized , which is still a worldwide technical problems. Though much work have been done by res

英文关键词： steam wetness；measurement model；laser scattering；CCD imaging；wetness parametric inversion