[发明专利]一种确定氢气射流浓度场分布的方法和系统

权利要求书

1.一种确定氢气射流浓度场分布的方法，其特征在于，包括：

采用摄像机获取氢气射流浓度场的纹影图像；

根据所述纹影图像确定参数；所述参数包括：像素位置、形状参数和逆尺度参数；

采用纹理法根据所述参数确定第一光线偏移量；所述第一光线偏移量为所述纹影图像中一像素的光线偏移量；

采用gamma分布拟合所述第一光线偏移量得到氢气射流浓度场中被测截面的光线偏移量；

采用浓度传感器获取氢气射流浓度场中设定点的氢气浓度值；所述设定点为：喷射口轴线与距喷射口设定位置处的截面的交点；

根据所述被测截面的光线偏移量和所述设定点的氢气浓度值确定氢气射流的浓度场分布；

所述采用纹理法根据所述参数确定第一光线偏移量，具体包括：

采用纹影法测得射流的纹理图像，以所述纹理图像分布射流口轴向为y轴，径向为x轴，取所述纹理图像中某一径向截面，根据公式确定第一光线偏移量Δl(x,y)；

式中，y和x代表像素位置，α(y)为形状参数，β为逆尺度参数，Γ[*]为含参变量的以无穷乘积函数。

2.根据权利要求1所述的确定氢气射流浓度场分布的方法，其特征在于，所述采用摄像机获取氢气射流浓度场的纹影图像，具体包括：

采用刀口部件以设定步进量切割通过测量区的光线，并采用摄像机获取每一步进量下的纹影图像。

3.根据权利要求1所述的确定氢气射流浓度场分布的方法，其特征在于，所述采用gamma分布拟合所述第一光线偏移量得到氢气射流浓度场中被测截面的光线偏移量，包括：

采用公式确定氢气射流浓度场中被测截面的光线偏移量；

式中，n(x,y)为被测截面的光线偏移量，y和x代表像素位置，α(y)为形状参数，β为逆尺度参数，Γ[*]为含参变量的以无穷乘积函数。

4.根据权利要求1所述的确定氢气射流浓度场分布的方法，其特征在于，所述根据所述被测截面的光线偏移量和所述设定点的氢气浓度值确定氢气射流的浓度场分布，包括：

获取设定点的光线偏移量；

根据所述设定点的光线偏移量和所述所述设定点的氢气浓度值，采用公式确定浓度场分布初值；

根据所述被测截面的光线偏移量和所述浓度场分布初值，采用公式C_x＝C₀×n(x₀,y₀)×n(x,y)确定氢气射流的浓度场分布；

式中，C₀为浓度场分布初值，C_rel为设定点的氢气浓度值，n(x₀,y₀)为设定点的光线偏移量，C_x为氢气射流的浓度场分布，n(x,y)为被测截面的光线偏移量。

5.一种确定氢气射流浓度场分布的系统，其特征在于，包括：

纹影图像获取模块，用于采用摄像机获取氢气射流浓度场的纹影图像；

参数确定模块，用于根据所述纹影图像确定参数；所述参数包括：像素位置、形状参数和逆尺度参数；

第一光线偏移量确定模块，用于采用纹理法根据所述参数确定第一光线偏移量；所述第一光线偏移量为所述纹影图像中一像素的光线偏移量；

第二光线偏移量确定模块，用于采用gamma分布拟合所述第一光线偏移量得到氢气射流浓度场中被测截面的光线偏移量；

氢气浓度值确定模块，用于采用浓度传感器获取氢气射流浓度场中设定点的氢气浓度值；所述设定点为：喷射口轴线与距喷射口设定位置处的截面的交点；

浓度场分布确定模块，用于根据所述被测截面的光线偏移量和所述设定点的氢气浓度值确定氢气射流的浓度场分布；

所述第一光线偏移量确定模块具体包括：

第一光线偏移量确定单元，用于采用纹影法测得射流的纹理图像，以所述纹理图像分布射流口轴向为y轴，径向为x轴，取所述纹理图像中某一径向截面，根据公式确定第一光线偏移量Δl(x,y)；

式中，y和x代表像素位置，α(y)为形状参数，β为逆尺度参数，Γ[*]为含参变量的以无穷乘积函数。