广义米理论及其在粒度分析中的应用

有形波束的散射问题在粒度分析测量仪器的研究中有着特殊重要的意义，本文介绍了处理均匀球形粒子对有形波束散射的广义米理论，并应用该理论研究了双柱形激光波束粒子测量系统的散射问题，与未理论和几何光学相比，其结果与实验吻合很好。     

消光测粒反演方法的正则化参数优化

独立模式反演算法求解消光法颗粒粒径测量中病态反演问题,参数优化线准则的参数优化性能,通过数值模拟和实测数据验证,讨论了上述准则在消光法测粒反演中的应用.表明它们均具有一定的数据误差自适应能力.结合Twomey-NNLS算法,对单峰分布颗粒系给出合理的反演结果.     

光谱消光法测量高压湿蒸汽的研究

在前人工作的基础上发展了光谱消光法在线测量技术,并将其应用于高压湿蒸汽两相流湿度和水滴尺寸分布的测量.在数据处理上,提出了改进的 optimized regularization 反演算法,该算法比以往的 Phillip-Twomey-NNLS 算法有更大的抗噪性、准确性和稳定性.还进行了标准颗粒测量实验和高压湿蒸汽在线测量实验.结果表明:通过增大测量区与接收光纤间距和减小接收光纤面积,可大大降低颗粒前向散射光(包括低浓度时的不相关单散射光和高浓度时的复散射光)对消光光谱的影响,从而保证了在高浓度情况下湿蒸汽测量的准确性.湿蒸汽实验结果表明:在高压状态下湿蒸汽中的水滴尺寸比低压汽轮机内湿蒸汽中的水滴小,并且分布也较窄,这也是核电高压汽轮机水蚀较少的原因之一.     

消光法粒度测量中折射率反演问题研究

利用多波长消光法,在已知粒度分布前提下,采用遗传算法对折射率进行了反演。相比于传统的优化方法通常获得的局部最优解,该算法获得的折射率结果逼近全局最优解。反演采用的波长数目和颗粒单分散性的优劣影响解的可靠性。尽量多地获得透射谱信息以及增大颗粒系的分散性可以是测量结果更准确。由于亚微米和纳米级颗粒的消光系数-折射率曲线的单值性关系比微米级颗粒更为明显,导致其目标函数的多峰分布程度得以降低,使反演的抗噪能力增强,折射率更易于获得。