基于阻尼LSQR-LMBC的火焰三维温度场重建

• 作者: 单良 赵腾飞 黄荟云 洪波 孔明
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 光场相机 火焰 三维温度场 阻尼LSQR-LMBC重建算法
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 总论|GENERAL
• 页码范围: 15-26
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211421

摘要

光场相机可以解决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的重建效果比LSQR更加稳定,在信噪比达到13.86 dB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结果进行对比,相对误差在6.8％左右.