24977.基于多光束模型測(cè)量氣溶膠顆粒飛行時(shí)間方法的研究

1、基于基于多光束多光束模型模型測(cè)量測(cè)量氣溶膠氣溶膠顆粒顆粒飛行時(shí)間飛行時(shí)間方法的方法的研究研究ResearchontheTimeofFlightofAerosolParticlesBasedonMultiplebeamField（國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目：No.61275012）學(xué)科專業(yè)：光學(xué)工程研究生：葉超指導(dǎo)教師：葛寶臻教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一四年六月摘要?dú)馊苣z顆粒對(duì)人類健康、環(huán)境、氣候等國(guó)計(jì)民生領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響，氣

2、溶膠物理化學(xué)特性研究和參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、空氣質(zhì)量監(jiān)控、人類健康、生物醫(yī)學(xué)及國(guó)防領(lǐng)域具有重要研究?jī)r(jià)值和意義。本文基于飛行時(shí)間法空氣動(dòng)力學(xué)粒徑測(cè)量技術(shù)，提出利用多光束照明場(chǎng)測(cè)量顆粒飛行時(shí)間，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究探索，本文主要工作如下：1、通過對(duì)雙光束測(cè)量飛行時(shí)間方法的研究，提出了基于多光束模型測(cè)量顆粒飛行時(shí)間的方法。基于空氣動(dòng)力學(xué)粒徑的基本理論以及空氣動(dòng)力學(xué)粒徑與相對(duì)速度的關(guān)系，分析了雙光束飛行時(shí)間測(cè)量原理以及多光束飛行時(shí)間測(cè)量原理。

3、2、根據(jù)研究需要，設(shè)計(jì)了鞘流噴嘴和氣路系統(tǒng)，完成了氣溶膠顆粒噴射系統(tǒng)的研制，并利用高速攝影機(jī)拍攝了鞘流噴嘴噴射顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)試鞘流噴嘴工作性能；利用CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）軟件模擬計(jì)算了鞘流噴嘴噴射顆粒速度。3、根據(jù)多光束測(cè)量飛行時(shí)間原理以及多光束模型參數(shù)，搭建氣溶膠顆粒飛行時(shí)間測(cè)量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括雙光束干涉光路系統(tǒng)、氣溶膠顆粒噴射系統(tǒng)、散射光接收系統(tǒng)以及信號(hào)采集和處理系統(tǒng)。4、利用所搭建系統(tǒng)，分別進(jìn)行了2光束、3光束、7光束在83μ