高溫粒子輻射特性測(cè)試與粒徑分布研究.pdf

1、本課題來源于國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào)：50336010)，紅外輻射特性及傳輸?shù)亩喑叨榷鄥?shù)分析項(xiàng)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(dòng)力、建筑、醫(yī)藥、生物、食品、航天、軍事及大氣科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)中50％以上的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品呈顆粒狀。對(duì)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(xué)儀器在線測(cè)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(xué)常數(shù)即復(fù)折射率的求解問題占有基礎(chǔ)性的關(guān)鍵地位。目前針對(duì)粒子輻射特性的研究多局限于常溫狀態(tài)，通常認(rèn)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(jì)算。但各種文獻(xiàn)表明，如果溫度變化幅度較大，對(duì)粒子光譜特性有很大影響。
　　本文在用高溫粒子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)高溫粒子的輻射特性進(jìn)行測(cè)量的基礎(chǔ)上，

3、通過對(duì)測(cè)量原理，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)，測(cè)得的粒子輻射特性的數(shù)據(jù)研究分析，改進(jìn)了高溫粒子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，獲得了更為可靠的高溫粒子光譜特性數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，研究了反演粒子粒徑分布的智能算法。
　　對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的改進(jìn)包括：⑴懸浮系統(tǒng)的改進(jìn)，采用氮?dú)庾鳛閼腋」べ|(zhì)，并增加了氣懸浮工質(zhì)預(yù)熱裝置，減少了由于懸浮工質(zhì)對(duì)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(shè)計(jì)了測(cè)量光路，增強(qiáng)了高溫粒子輻射特性信號(hào)光的強(qiáng)度，提高了光路的信噪比。
　　為了比