[发明专利]一种炭烟火焰温度测量方法

权利要求书

1.一种炭烟火焰温度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于黑体辐射普朗克定律，利用波长、黑体温度、第一辐射常数和第二辐射常数构建黑体辐射强度；

利用所述黑体辐射强度以及发射率，构建在温度T与波长λ处的辐射强度；

基于双色法测温法，利用所述辐射强度构建炭烟火火焰温度模型，并根据Hottel和Broughton发射率模型关系式对所述发射率进行改进，获得改进的炭烟火火焰温度模型；

根据改进的炭烟火火焰温度模型获得炭烟火焰温度。

2.根据权利要求1所述的炭烟火焰温度测量方法，其特征在于，所述黑体辐射强度为：

c₁——3.741844×10^-16W.m²，第一辐射常数；

c₂——1.438791×10^-2m.K，第二辐射常数；

λ——波长；

T——黑体温度。

3.根据权利要求2所述的炭烟火焰温度测量方法，其特征在于，在温度T与波长λ处的辐射强度为：

I(λ，T)＝ε(λ，θ，φ，T)I_b(λ，T)＝ε(λ，T)I_b(λ，T)

其中，火焰中炭烟可以看做灰体，其温度与高温烟气相同，其发射率为ε(λ，T)，

当λT＜2060μm.K，火焰温度低于2500K，波长小于820nm的条件下；

4.根据权利要求3所述的炭烟火焰温度测量方法，其特征在于，炭烟火火焰温度模型为：假设温度为T的辐射对象在波长λ_m，λ_m+1处的光谱辐射亮度分别为I_m，I_m+1，则得到

对上式左右两边同时取对数：

选取足够近的两处波长进行比色，则可认为两处的辐射率差异可被忽略，即

5.根据权利要求4所述的炭烟火焰温度测量方法，其特征在于，

根据Hottel和Broughton发射率模型关系式对所述发射率进行改进，其中，发射率模型关系式：

ε_f＝1-exp[-kL/λ^α]

式中：k——微粒云吸收系数；

L——观察光轴方向的微粒云几何厚度；

kL——微粒云辐射的吸收强度，取值范围通常为0.2～1.4；

α——由波长范围决定的常数，根据Hottel与Broughton实验数据给出，在可见光波段内，对于稳定微粒云：α＝1.39；对于非稳定的微粒云；

对上式进行泰勒展开，并省略泰勒展开式中的高阶项，即可得到改进的炭烟火火焰温度模型：