Parametric Optimization of the Particle Temperature Distribution of the Gas-Thermal Flux by the Means of Thermal Radiation Spectrum of Particles

УДК 535.233.52+535.243.2

  • V.I. Jordan Altai State University (Barnaul, Russia) Email: jordan@phys.asu.ru
Keywords: particle temperature distribution, inverse problem, thermal radiation spectrum, parametric optimization

Abstract

This paper discusses the application of a method for measuring the distributed temperature parameter of particles based on the solution of the inverse problem that uses the experimentally recorded integral thermal radiation spectrum of heterogeneous gas-thermal flux particles. The output signal that registers the thermal radiation spectrum of particles is measured by a linear multi-element photodetector. The measuring equation for the output signal is presented as a Fredholm equation of the first kind with a temperature density distribution function and the Plank function.

A brief derivation of the inverse operator is provided for the solution of the inverse problem of determination of particle temperature distribution. Integral spectrum functions of thermal radiation of particles are derived for two model functions of particle temperature distribution. Parameters of these two model functions are optimized using the least-squares method and the experimentally obtained integral thermal radiation spectrum.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biography

V.I. Jordan, Altai State University (Barnaul, Russia)

кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры вычислительной техники и электроники

References

Жуков М.Ф., Солоненко О.П. Высокотемпературные запыленные струи в процессе обработки порошковых материалов : монография / под ред. акад. В.Е. Накорякова. Новосибирск, 1990.

Иордан В.И., Соловьев А.А. Оптико-электронные методы тестирования систем измерения температурно-скоростных параметров частиц при плазменном напылении порошковых покрытий // Известия Алт. гос. ун-та. Серия : Физика. 2010. № 1/2 (65).

Долматов А.В., Гуляев И.П., Имамов Р.Р. Спектральный пирометр для контроля температуры в процессах термосинтеза // Вестник Югорского гос. ун-та. 2014. № 2 (33).

Магунов А.Н. Спектральная пирометрия (обзор) // Приборы и техника эксперимента. 2009. № 4.

Mauer G., Vassen R. and Stover D. Study on detection of melting temperatures and sources of errors using two-color pyrometry for in-flight measurements of plasma sprayed particles // International Journal of Thermophysics. 2008. Vol. 29. Issue 2. URL: https://doi.org/10.1007/s10765-008-0422-0.

Lee J. Estimation of emission properties for silica particles using thermal radiation spectroscopy // Applied Optics. 2011. Vol. 50. Issue 22. URL: https://doi.org/10.1364/A0.50.004262

Иордан В.И., Соловьев А.А. Редукция температурного распределения частиц гетерогенных потоков методом «обращения» их интегрального теплового спектра // Научно-технич. ведомости СПбГПУ Серия : Физ.-мат. науки. 2010. № 2 (98).

Иордан В.И. Обратное интегральное преобразование для восстановления температурного распределения частиц гетерогенного потока по их интегральному тепловому спектру // Известия вузов. Физика. 2013. Т. 56. № 8/3.

Петров В.А. Излучательная способность высокотемпературных материалов. М., 1969.

Латыев Л.Н. Излучательные свойства твердых материалов : справочник / под общ. ред. А.Е. Шейндлина. М., 1974.

Свет Д.Я. Оптические методы измерения истинных температур. М., 1982.

Чернин С.М., Коган А.В. Измерение температуры малых тел пирометрами излучения. М., 1980.

Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и таблицами / пер. с англ. В.А. Диткина и Л.Н. Кармазиной. М., 1979.

Шостак Р.Я. Операционное исчисление. Краткий курс ; изд. 2-е, доп. : уч. пособие для вузов. М., 1972.

Published
2020-03-06
How to Cite
Jordan V. Parametric Optimization of the Particle Temperature Distribution of the Gas-Thermal Flux by the Means of Thermal Radiation Spectrum of Particles // Izvestiya of Altai State University, 2020, № 1(111). P. 11-17 DOI: 10.14258/izvasu(2020)1-01. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282020%291-01.