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基于阻尼LSQR-LMBC的火焰三维温度场重建

单良 赵腾飞 黄荟云 洪波 孔明

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基于阻尼LSQR-LMBC的火焰三维温度场重建

单良, 赵腾飞, 黄荟云, 洪波, 孔明

Flame 3D temperature field reconstruction based on damped LSQR-LMBC

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-02
  • 上网日期:  2021-11-01

基于阻尼LSQR-LMBC的火焰三维温度场重建

  • 1. 中国计量大学
  • 2. 南京航空航天大学
    基金项目: 国家级-国家自然科学基金(51874264,52076200)

摘要: 光场相机可以克服辐射测温多相机系统光路复杂、同步触发难等问题,在辐射成像三维温度重建时有其独特优势。LSQR是求解基于大型稀疏矩阵最小二乘问题的经典算法,该算法用于重建三维温度场时对温度初值依赖较大,在信噪比较低的情况下重建精度不理想。本文提出阻尼LSQR-LMBC重建算法,通过在LSQR方法中添加阻尼正则化项,提高火焰三维温度场重建的抗噪性能,并结合LMBC算法,实现吸收系数和三维温度场同时求解。在数值模拟部分,随着信噪比逐渐降低,阻尼LSQR比LSQR的重建效果更加稳定,在信噪比达到13.86dB时,重建精度大约提高30%。阻尼LSQR-LMBC的平均重建误差为6.63%。用丁烷火焰进行了实验,重建的丁烷火焰三维温度场分布符合辐射火焰燃烧的特征,和热电偶的测温数据对结果进行对比,相对误差在6.8%左右。

English Abstract

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