高溫粒子輻射特性測試與粒徑分布研究.pdf

1、本課題來源于國家自然科學基金重點項目(編號：50336010)，紅外輻射特性及傳輸?shù)亩喑叨榷鄥?shù)分析項目的一部分。顆粒，人稱物質(zhì)的第四態(tài)，以其高比表面積(單位質(zhì)量物質(zhì)的二相界面面積)與多分散性(樣品中的每一顆粒都不盡相同)的二大特性而有別于同類物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)及氣態(tài)。粒子態(tài)物質(zhì)涉及到化工、冶金、動力、建筑、醫(yī)藥、生物、食品、航天、軍事及大氣科學等多個領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計，工業(yè)中50％以上的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品呈顆粒狀。對這些產(chǎn)品的加熱、冷卻和干燥，或

2、在生產(chǎn)中利用可見、紅外等光學儀器在線測量，均須知道粒子狀態(tài)下的輻射特性，也給顆粒的表征提出了新的要求。在粒子輻射特性的研究中，粒子的光學常數(shù)即復折射率的求解問題占有基礎(chǔ)性的關(guān)鍵地位。目前針對粒子輻射特性的研究多局限于常溫狀態(tài)，通常認為粒子光譜特性參數(shù)與溫度無關(guān)，將常溫光譜特性參數(shù)直接代入高溫情況計算。但各種文獻表明，如果溫度變化幅度較大，對粒子光譜特性有很大影響。
　　本文在用高溫粒子實驗平臺對高溫粒子的輻射特性進行測量的基礎(chǔ)上，

3、通過對測量原理，實驗平臺結(jié)構(gòu)，測得的粒子輻射特性的數(shù)據(jù)研究分析，改進了高溫粒子實驗平臺，獲得了更為可靠的高溫粒子光譜特性數(shù)據(jù)。與此同時，研究了反演粒子粒徑分布的智能算法。
　　對實驗平臺的改進包括：⑴懸浮系統(tǒng)的改進，采用氮氣作為懸浮工質(zhì)，并增加了氣懸浮工質(zhì)預熱裝置，減少了由于懸浮工質(zhì)對高溫粒子的冷卻影響，并消除了懸浮工質(zhì)本身輻射的影響；⑵增加設計了測量光路，增強了高溫粒子輻射特性信號光的強度，提高了光路的信噪比。
　　為了比