Łukasz Boruc

Pojemnościowa Tomografia Komputerowa jako nowa metoda do monitorowania, wizualizacji i oceny przebiegu procesów spalania

Abstract:

Wraz ze wzrostem wymagań dotyczących redukcji emisji gazów cieplarnianych oraz optymalizacji efektywności procesu spalania, powstała potrzeba implementacji nowych metod pomiarowych
na potrzeby obserwacji procesów spalania. Pojemnościowa Tomografia Komputerowa jest jedną
z obiecujących technik do zastosowania w tym celu. Została ona opracowana z myślą o obserwacji przepływów dwu- i trójfazowych ale obecnie, w wielu ośrodkach badawczych, trwają prace mające na celu poszerzenie aplikacyjności tej techniki na potrzeby różnych dziedzin przemysłu. Dotychczas określono m.in. możliwość wizualizacji procesu spalania i obszaru występowania płomienia. W rozprawie zostały opisane przeprowadzone analizy porównawcze mające na celu wykazanie korelacji koncentracji wybranych cząsteczek ze zmierzoną pojemnością elektryczną.
W celu określenia koncentracji cząsteczek wykorzystane zostały dwie metody pomiarowe: spektrometryczna oraz PLIF. Wykazano występowanie korelacji pomiędzy cząsteczkami rejestrowanymi za pomocą technik optycznych a mierzoną pojemnością. Dokonano również oceny wzajemnej zależności mierzonych sygnałów pojemności. Sprawdzono możliwości symulowania poszczególnych mierzonych pojemności w oparciu o pozostałe sygnały i mierzone wydatki paliwa oraz utleniacza. Znaleziono korelację pomiędzy mierzonymi pojemnościami a wydatkiem paliwa
i utleniacza w badanym płomieniu. Zaproponowano nowe podejście do rekonstrukcji obrazu płomienia. W pracy wykazano możliwość znaczącego skrócenia zarówno czasu pomiarowego
jak i czasu niezbędnego do rekonstrukcji obrazu płomienia. Otrzymane wyniki wskazują
na  zasadność wykorzystania Pojemnościowej Tomografii Komputerowej na potrzeby przemysłowego monitorowania procesu spalania oraz układu redundancji dla pomiarów wydatków paliwa i utleniacza dostarczanych do palnika.