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Novel method for simultaneous measurement of film thickness and mass fraction of urea–water solution被引量：4: 2014年; Quantitative knowledge of the film thickness and mass fraction of the urea-water solution is very crucial in many practical applications. Film thickness or mass fraction can only be determined individually by conventional measurement techniques. We develop a novel measurement method to measure the film thickness and mass fraction of ure^water solution simultaneously. The absorption coefficients of urea-water solution （5 50 wt%） are measured, a pair of optimized wavelengths is then chosen to achieve high measurement sensitivity. Cross validation is also performed and uncertainties of the technique are smaller than 0.68% for thickness measurements and 1.86% for mass fractions.; 杨荟楠郭晓龙苏明旭蔡小舒; 关键词：METABOLISM UREA

基于TDLAS技术在线测量气流道内液膜动态厚度被引量：9: 2014年; 在液膜厚度测量时,通过选取液态水吸收截面不同的两个波长可消除除液态水吸收以外的其他信号衰减所造成的影响,如轻微的光束转向现象。但该方法仍较难消除在液膜蒸发过程后期由于液膜收缩所造成剧烈的光束转向现象的影响。基于双波长可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术测量透明石英玻璃板上液膜蒸发过程中膜厚的变化,并同时用图像法追踪液膜形状的变化,对剧烈的光束转向现象进行研究。在此基础上,通过在光电探测器前放置积分球,对已有的TDLAS液膜测量系统进行优化,以消除剧烈光束转向现象对膜厚测量的影响,并利用该系统分别测量了气流道内液膜形成过程和蒸发过程中液膜的厚度变化。; 杨荟楠郭晓龙苏明旭蔡小舒; 关键词：液膜厚度蒸发过程图像法

激光拉曼光谱法同步测量液膜厚度与浓度被引量：6: 2016年; 尿素水溶液液膜厚度和浓度的定量分析对于与其相关的工业过程极为重要，传统的测量方法只能实现厚度和浓度的单独测量。提出了一种基于激光拉曼光谱技术同步测量尿素水溶液液膜厚度和浓度的方法。分别建立尿素水溶液的拉曼光谱特征峰（1004cm^-1，N—CN对称拉伸振动）相对强度与厚度、浓度的关系曲线，在此基础上建立了尿素水溶液液膜厚度与浓度反演的数学模型。研究结果表明，浓度一定时，强度与厚度（2～10ram）呈线性关系，厚度的平均测量误差为8．36％；液膜厚度一定时，强度与浓度（5％～40％，质量分数）呈线性相关，浓度的平均测量误差为6．24％。; 王琴赵畅杨荟楠苏明旭蔡小舒; 关键词：光谱学厚度激光拉曼光谱尿素溶液

波长扫描直接吸收光谱法燃烧诊断技术适用情况讨论被引量：5: 2015年; 针对波长扫描直接吸收光谱法(SDAS)在燃烧诊断应用中受温度与压强等参数影响的问题,采用光谱仿真计算讨论该方法的适用情况,以常用的H2O分子7 185.597cm-1谱线为例,基于HITRAN光谱数据库,对不同温度和压强下分子吸收光谱影响因素进行分析.根据目前二极管激光器调制范围一般在2cm-1以内,得到了燃烧诊断应用中SDAS技术适用的一般原则,并对适用范围的拓展提出了建议.; 杨斌潘科玮杨荟楠黄斌刘佩进; 关键词：燃烧诊断

TDLAS火焰燃烧温度测量方法改进被引量：4: 2016年; 基于可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）双线温度测量原理，设计了7153．748-7154．354cm。谱线对单激光器TDLAS燃烧温度测量系统，对平面预混火焰燃烧温度进行测量，发现由于吸收较弱、信噪比较低等造成测量结果与热电偶测量结果相对偏差较大。针对这一问题，提出了采用（7185．597-（7444．352＋7444．371））cm^-1双激光器TDLAS系统，并结合增加光程方法来改进原有的温度测量精度。结果表明：采用双激光器可放宽谱线对的选择范围，选择吸收更强的谱线对可以有效提高信噪比，并且结合增加光程，可实现TDLAS温度测量结果与热电偶测量偏差由10％降低到5％。; 杨斌黄斌杨荟楠刘佩进何国强; 关键词：计量学火焰温度燃烧诊断

长光程消光在线测量油雾过滤器的过滤效率被引量：2: 2015年; 为测量油雾过滤器的过滤效率,提出一种长光程低体积分数颗粒消光测量方法,根据过滤前、后的油雾颗粒粒径和体积分数评估油雾过滤器的过滤效率.设计了油雾发生器模拟装置以及测量区域光路多次折返装置,以在线测量油雾颗粒的粒径和体积分数.经标定,测量区域光程为2 000mm.使用消光光谱技术反演计算得到油雾颗粒的粒径分布和体积分数.实验测得过滤后的油雾颗粒平均粒径D32=0.28μm,体积分数φ=1.5×10-8,并推算出该油雾过滤器的过滤效率为93.15%.结果表明:长光程消光法测量装置适用于测量细微颗粒(如油雾颗粒)的粒径和体积分数,可以用于高效过滤器性能检测和评估.; 尹鹏飞陈军杨荟楠刘丽丽蔡小舒; 关键词：消光光谱粒径分布

超声脉冲反射法和激光吸收光谱法同步测量流动液膜厚度被引量：3: 2018年; 液膜流动现象在工业过程中广泛存在,对流动液膜厚度测量方法的测量研究至关重要。首先利用已知液膜厚度的标准具(100~1000μm)对超声脉冲反射法和激光吸收光谱法精度进行验证;结果表明,超声脉冲反射法测量液膜厚度的平均测量误差为1.07%,激光吸收光谱法测量液膜厚度的平均测量误差为1.29%。同时结合两种方法对流动液膜进行研究,结果表明,当液膜在低速/中速/高速流动时,两种方法测量流动液膜的平均厚度吻合良好,平均厚度差值分别为16.59、16.26、13.36μm,流动液膜厚度的标准方差的相对偏差分别为0.29%、7.71%、25.37%,且在三种不同速度下两种方法测得在1s的周期内液膜波动次数一致。; 苏明旭Muhammad Abdul Ahad蒋永吴威杨荟楠

基于激光吸收光谱技术的水平管外降膜蒸发过程被引量：1: 2020年; 液膜流动现象广泛地存在于各种工业过程中,液膜流动过程中各参数高精度测量对于理解相关过程及其传热机理至关重要。基于激光吸收光谱技术研究水平管外降膜蒸发过程中液膜厚度变化,通过测量管壁和液膜温度计算出液膜传热系数,对不同喷淋密度(0.16/0.24/0.32 kg/(m·s))和管内热水进口温度(40/50/60℃)下液膜厚度及传热系数的变化进行分析。结果表明,液膜平均厚度和传热系数随喷淋密度的增大而增大。当管内热水进口温度恒定时,随着喷淋密度的增大,传热系数随厚度的增大而增大;当液膜喷淋密度恒定时,随着管内热水进口温度的增大,厚度基本不变,传热系数增大。; 乔文佑蒋永杨荟楠李凌苏明旭蔡小舒; 关键词：降膜厚度传热系数

单波长溶液液膜厚度测量方法被引量：1: 2016年; 提出基于朗伯-比尔定律的未知质量分数尿素水溶液液膜厚度测量方法,选取尿素水溶液吸收率对质量分数的变化率为0的波数位置(6 613.25 cm^(-1)),研制单波长半导体激光吸收光谱(DLAS)尿素水溶液液膜厚度测量系统。通过溶液液膜厚度可调(0~1 mm)的标准具对该方法测量精度进行验证。利用研制的单波长DLAS液膜测量系统对常温下水平透明石英玻璃板上的尿素水溶液液膜蒸发过程进行研究。研究结果表明:尿素水溶液液膜厚度测量平均相对误差约为1.50%,3次重复性实验厚度标准偏差小于24.68μm。在液膜蒸发初期,液膜厚度随时间的变化率很大;在蒸发阶段中期,液膜蒸发速率趋于稳定;但在蒸发阶段后期,剧烈的光束转向现象造成了强烈的数据波动。; 刘畅田井辉丁家琦郭晓龙石建伟杨荟楠蔡小舒; 关键词：厚度吸收光谱

激光光谱法同步测量尿素水溶液液膜厚度与浓度被引量：4: 2015年; 对尿素水溶液液膜厚度和浓度进行定量分析在工业应用中至关重要,而传统的测量方法只能对液膜厚度和浓度分别进行测量。提出了一种用于尿素水溶液液膜厚度和浓度高精度同步在线测量的新方法。通过灵敏度分析和内部交叉验证,选取了测量精度及灵敏度最高的一对波长组合(7040.75 cm-1与6761.00 cm-1)。由内部交叉验证可知,该方法测量液膜厚度误差小于1.40%,浓度误差小于5.76%。; 杨荟楠郭晓龙杨斌苏明旭蔡小舒; 关键词：厚度

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国家自然科学基金(51306123)

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