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Axisymmetric Linear Hyperspectral Absorption Spectroscopy and Residuum-Based Parameter Selection on a Counter Flow Burner

Emmert, Johannes ; Baroncelli, Martina ; Kley, Sani van der ; Pitsch, Heinz ; Wagner, Steven (2024)
Axisymmetric Linear Hyperspectral Absorption Spectroscopy and Residuum-Based Parameter Selection on a Counter Flow Burner.
In: Energies, 2019, 12 (14)
doi: 10.26083/tuprints-00015593
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

Chemical species tomography enables non-invasive measurements of temperatures and concentrations in gas phase processes. In this work, we demonstrate the recently introduced linear hyperspectral absorption tomography (LHAT) on an axisymmetric counterflow burner used for speciation studies of Oxyfuel combustion. As LHAT reconstructs spectrally resolved local absorption coefficient spectra, the physical plausibility of these reconstructed spectra degrades with an over-regularization of the tomographic problem. As presented in this work, this behavior can be employed in a novel regularization parameter choice method based on the residuals of local spectroscopic fits to the reconstructed spectra. After determining the regularization parameter, the reconstructions of the temperature and water mole fraction profiles of different flames are compared to numerical simulations, showing a good agreement.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Emmert, Johannes ; Baroncelli, Martina ; Kley, Sani van der ; Pitsch, Heinz ; Wagner, Steven
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Axisymmetric Linear Hyperspectral Absorption Spectroscopy and Residuum-Based Parameter Selection on a Counter Flow Burner
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 19 Januar 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2019
Ort der Erstveröffentlichung: Basel
Verlag: MDPI
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Energies
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 12
(Heft-)Nummer: 14
Kollation: 12 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00015593
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/15593
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Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

Chemical species tomography enables non-invasive measurements of temperatures and concentrations in gas phase processes. In this work, we demonstrate the recently introduced linear hyperspectral absorption tomography (LHAT) on an axisymmetric counterflow burner used for speciation studies of Oxyfuel combustion. As LHAT reconstructs spectrally resolved local absorption coefficient spectra, the physical plausibility of these reconstructed spectra degrades with an over-regularization of the tomographic problem. As presented in this work, this behavior can be employed in a novel regularization parameter choice method based on the residuals of local spectroscopic fits to the reconstructed spectra. After determining the regularization parameter, the reconstructions of the temperature and water mole fraction profiles of different flames are compared to numerical simulations, showing a good agreement.

Freie Schlagworte: tomography, parameter selection, absorption spectroscopy, tunable diode laser, Oxyfuel
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-155934
Zusätzliche Informationen:

This article belongs to the Special Issue Tomographic and Volumetric Diagnostics in Flames

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 16 Fachbereich Maschinenbau
16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Hinterlegungsdatum: 19 Jan 2024 14:27
Letzte Änderung: 22 Jan 2024 09:17
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