Горение смесевого твердого топлива
Дипломная работа - Авиация, Астрономия, Космонавтика
Другие дипломы по предмету Авиация, Астрономия, Космонавтика
белого, затем он вноситься в программу по обработке полученных в результате эксперимента данных (фотографий) и является характеристикой данного фотоаппарата.
Так как интересующая нас область находится в пределах одного миллиметра от поверхности горения, то для получения более полной информации необходимо иметь камеры с высоким разрешением, чтобы иметь возможность масштабировать изображение. Также горение характеризуется высокой скоростью протекания процессов, порядка нескольких миллисекунд. Скорость движения газообразных продуктов сгорания от поверхности горения зависит от вида топлива и давления и составляет от 0.6 до 1.2 м/с. Поэтому, чтобы иметь чёткую картину структуры пламени, нужна камера со скоростью съемки до 1500 кадров/сек и временем экспозиции ~ 0.05 мс.
В процессе измерения необходимо учесть, что пламя является оптически плотной средой, и мы видим только край пламени, где возникают краевые эффекты. Пространственная разрешающая способность цветового метода невелика и имеет обычно порядок одного миллиметра. Возникает проблема достоверности полученных результатов. Для решения этой проблемы есть несколько подходов:
) Можно взять образцы топлива очень тонкие, например 1 мм. В этом случае будет видна вся структура пламени. Но насколько горение таких образцов топлив отвечает реальным процессам горения, т.к. очень сильно будут сказываться краевые эффекты
) Можно увеличить оптическую толщину пламени путём снижения давления и добавление в топливо веществ, которые уменьшают образование сажи и дыма в процессе горения.
2.2.1.5 Выбор фотоаппарата
Для проведения измерения могут быть использованы цифровые фото и видеокамеры. Для данного эксперимента, на мой взгляд, может быть использован цифровой фотоаппарат Canon G9.
МатрицаТип матрицыCCDЭффективное разрешение матрицы12.1 МПиксРазмер матрицы1/1.7"Макс. разрешение4000x3000 ПиксСтабилизатор изображенияОптический стабилизаторДаОптикаИспользуемая оптикаCanonФокусное расстояние7.4 - 44.4 ммЭквивалент 35мм35 - 210 ммСветосилаF:2.8 - 4.8Адаптер для фильтрадоп. опцияРежим видеосъемкиЧастота кадров Режим видеосъемки30 кд в сек ДаМакс. разреш. видеозаписи1024x768 ПиксСистема цветностиPAL / NTSCЧувствительностьЧувствительность От 80 ISO до 1600 ISOКорпусМатериал корпусапластикИнтерфейсыИнтерфейс связи с ПКUSB 2.0Выход 3.5 мм аудио/видео1Порт miniUSB 2.01КомплектацияКомплект ПОДаКабель AVв комплектеКабель USBв комплектеБлендадоп. опцияСовместимостьСовместимость с PCДаСовместимость с MacДаРабота под MS Windows2000, XP, VistaРабота под Mac OSX 10.3 и выше
Но оптимально было бы использовать видеокамеру специально предназначенную для скоростной видео съемки, например, камеру скоростной видеосъемки "ВидеоСпринт".
2.2.1.6 Выбор камеры скоростной видеосъемки
Камера скоростной съемки "ВидеоСпринт" (предыдущее название - VS-FAST) предназначена для регистрации быстропротекающих процессов с частотой от 500 до 50000 кадров/сек (и больше). Камера может использоваться в различных областях, в том числе и для съемки температурного поля пламени.
Максимальное разрешение (пикселей, H*V)Частота кадров (Гц)1280*10244881280*10005001280*50010001280*2502000.........1280*25200001280*1050000......1280*1
Технические характеристики:
монохромное или цветное исполнение камеры;
время записи - до 8.04 с записи на максимальной частоте;
экспозиция - от 2 мкс до 33 мс;
размер светочувствительной области - 15.3*12.3мм, диагональ 19.67мм;
размер пикселя - 12*12мкм;
разрядность АЦП - 10 бит;
разрядность видеофайлов, записываемых стандартным ПО - 8 бит;
- возможно оснащение камеры электронно-оптическим модулем (только в монохромном исполнении), для реализацЁобытие начала съемки: непрерывный ввод, программное (с клавиатуры), аппаратное (импульс внешней синхронизации);
событие остановки съемки: программное (с клавиатуры), аппаратное (импульс внешней синхронизации), по окончанию заданного времени записи.
Крепление объектива:
C-Mount;
М42х1;
переходник на байонет для объективов Nikon.
Доступно исполнение камеры и кабеля для расширенного температурного диапазона - от -30 до +40 градусов С.
Спектральные характеристики сенсора:
Работа системы:
Камера "ВидеоСпринт" имеет в своем составе оперативную память, в которую производится запись последовательности кадров. Подключение к компьютеру производится через контроллер (интерфейс PCI), поставляемый с камерой.
Программное обеспечение:
В комплекс поставки входит CD-диск с:
пользовательским ПО для работы с камерой (управление настройками камеры, съемка видеосюжетов, их просмотр и сохранение на жесткий диск в любом из "компьютерных" видеоформатов);
набором ПО для разработчиков (SDK) под ОС Windows и DOS;
Система снабжается драйверами под Windows и SDK под Windows и DOS, которые позволяет пользователю разрабатывать собственное прикладное ПО.
Оптика для камеры:
Практически каждый из случаев применения "ВидеоСпринт" - это отдельные задача и объекты съемки, под которые нет универсального решения с точки зрения оптики. Именно поэтому, в базовый комплект поставки объективы не включаются.
2.2.1.7 Расчет ожидаемой погрешности
Инструментальная погрешность
Измерительные приборы стенда обладают некоторым ур