火災(zāi)煙顆粒群多分散與單分散模型及干擾顆粒光散射特性的比較研究.pdf

1、煙霧是火災(zāi)早期最重要的特征之一，火災(zāi)探測領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的光電感煙探測技術(shù)正是基于煙顆粒的光散射原理進行火災(zāi)探測。目前，對于火災(zāi)煙顆粒的光散射計算多采用簡單的球形或者橢球形模型，實際上，通過煙顆粒的SEM圖像可以清晰地表明火災(zāi)煙顆粒是具有近似分形凝團結(jié)構(gòu)、基本粒子數(shù)近似服從對數(shù)正態(tài)分布、空間隨機取向的顆粒群。文章基于T矩陣法，取波長分別為300nm、633nm、800nm，對正庚烷煙顆粒群分形結(jié)構(gòu)的多分散、單分散模型以及等體積的球形模型的

2、光散射Muller矩陣元素進行了詳細(xì)的比較分析。結(jié)果表明，當(dāng)λ=300nm時，散射光能很好地反映正庚烷煙顆粒凝團的分形結(jié)構(gòu)及凝團中基本顆粒的分布特性；當(dāng)λ=633nm時，正庚烷煙顆粒群分形結(jié)構(gòu)的多分散、單分散模型的光散射特性基本一致；當(dāng)λ=800nm時，正庚烷煙顆粒群三種模型的光散射特性趨于一致。
　　光電感煙探測器通過直接探測火災(zāi)煙顆粒散射光的光強進行火災(zāi)報警，易受非火災(zāi)煙霧顆粒如水汽、粉塵等干擾而發(fā)生誤報，其中粉塵是一種廣泛存

3、在的誤報源。文章基于T矩陣法，取波長分別為300nm、633nm、900nm，對服從一定粒徑分布的隨機取向條件下的煙顆粒和粉塵顆粒的光散射特性進行了計算，并比較分析了它們的光散射Muller矩陣元素隨散射角的變化特征，結(jié)果表明：煙顆粒的歸一化矩陣元素F22(θ)/F11(θ)隨入射光波長的增大逐漸接近于1，而粉塵顆粒F22(θ)/F11(θ)明顯小于1，表現(xiàn)出非球形特性，從而容易判斷出煙顆粒與粉塵顆粒。其它Muller矩陣元素隨入射光波