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《基于Mie散射理論的水滴平均直徑測(cè)量》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、2013年9月北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)September2013第39卷第9期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01.39No.9基于Mie散射理論的水滴平均直徑測(cè)量常士楠管章杰王超莊偉亮(北京航空航天大學(xué)航空科學(xué)與工程學(xué)院,北京100191)摘要:冰風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)時(shí),為了更精確地模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境,需要精確測(cè)量噴頭噴出水滴直徑,為此,開發(fā)了一套激光束發(fā)射裝置并基于Mie散射理論編制了水滴直徑計(jì)算程序.在滴流場(chǎng)的環(huán)境中,激光束發(fā)生散射,間隔At的時(shí)
2、間反復(fù)實(shí)驗(yàn)獲得多個(gè)時(shí)刻的散射光強(qiáng)分圖.應(yīng)用自行開發(fā)的計(jì)算程序?qū)σ勋@得的多組散射光強(qiáng)分布圖進(jìn)行計(jì)算處理,得到同一截面同時(shí)刻的多組水滴平均直徑.利用Newton插值法對(duì)上述多組水滴平均直徑進(jìn)行插值,擬合不同時(shí)刻水滴直徑的連續(xù)變化曲線,對(duì)該曲線求積分平均值,獲得該截面水滴的平均直徑.檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置和計(jì)算程序的準(zhǔn)確性,對(duì)某加濕器噴水系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,測(cè)量結(jié)果與產(chǎn)品說中提供的數(shù)據(jù)吻合良好,表明該測(cè)量裝置和計(jì)算程序可行.關(guān)鍵詞:冰風(fēng)洞;水滴直徑;Mie散射理論;測(cè)量中圖分類號(hào):V219文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001.5
3、965(2013)09—1163-05ApplicationofMie-scatteringtheoryinmeasurementofmeandropletdiameterChangShinanGuanZhangjieWangChaoZhuangWeiliang(SchoolofAeronauticScienceandEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100191,China)Abstract:Inanicewi
4、ndtunnelexperiment,inordertosimulatetheexperimentalenvironmentmoreae—eurately,thediameterofdropletsjettedfromthenozzleneedtobemeasuredaccuratelyaccordingly.AsetoflaserdeviceanddropdiametercalculationprogrambasedonMie—scatteringtheoryweredeveloped.Intheen—v
5、ironmentofdropletflowfield,thelaserbeambecamescattered,experimentswererepeatedtoobtainmultiplemomentsofthescatteringintensitydistributionfiguresinintervalof.Thecalculationprogramdevelopedwasappliedtocalculatethescatterintensitydistributionofthefigures.Them
6、eandiametersofwaterdropletsinthesamesectionbutatdifferenttimewereobtained.TheNewtoninterpolationmethodwasappliedtointerposethedataofmultiplesetsofthemeandropletdiametersandbasedonthecurvesobtainedbyfittingthediameterda—taofthecrossatdifferenttime,theaverag
7、evalueoftheintegrationwhichwasconsideredtobethemeandrop—letdiameterwouldbeobtained.Ahumidifierwasusedtoinvestigatethefeasibilityofthecode.Goodagree—mentbetweenthepredictionandthedataprovidedbytheproductdescriptionshowthatthemeasurementde—viceandcalculation
8、programisfeasible.Keywords:icingwindtunnel;dropletdiameter;Mie-scatteringtheory;measurement水滴直徑的測(cè)量技術(shù),在航空航天領(lǐng)域以及發(fā)電機(jī)、鋼鐵冶煉等普通工業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用空間.19世紀(jì)70年代,文獻(xiàn)[1—9]使用了聚乙烯醇薄膜測(cè)量水滴直徑,該方法利用了聚乙烯醇對(duì)水滴的溶解性,水滴撞擊在聚乙烯醇薄膜上時(shí),在撞擊力的作用下迅