Оптические методы исследования потоков - 2015

С.В. Половченко, П.В. Чартий, В.Г. Шеманин
Новороссийский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет, Россия

Алгоритм восстановления функции распределения частиц по размерам по результатам многоволнового лазерного зондирования аэрозольных потоков

В продолжении исследований авторов по зондированию аэрозольных потоков лазерными методами получено, что зондирование потоков на нескольких длинах волн интегральными методами позволяет измерять не только концентрацию частиц, но и оценивать распределение частиц по размерам. Поэтому целью настоящей работы является разработка алгоритма восстановления функции распределения частиц по размерам по измеренным величинам оптической плотности потока на нескольких длинах волн лазерного излучения. В статье предложен метод решения обратной задачи лазерного зондирования без использования интегральных уравнений, который может быть использован для создания аппаратуры непрерывного контроля размеров и концентрации аэрозольных частиц в реальных условиях промышленного производства. Этот метод основан на ослаблении лазерного излучения при ограниченном наборе длин волн зондирующего лазерного излучения. Было выполнено численное моделирование параметров аэрозольного потока, которое показало, что при штатной работе пылеулавливающего оборудования предприятия в определенной точке технологического процесса аэрозоль может быть описан некоторой функцией распределения частиц по размерам, зависящей от конечного числа параметров. После последней ступени пылеулавливающего оборудования – рукавного фильтра - функция распределения частиц по размерам описывается логарифмически-нормальным законом. Для исследования зависимости оптических параметров исследуемых аэрозольных потоков была создана установка, реализующая возможность лазерного зондирования на нескольких длинах волн одновременно методом спектральной прозрачности и интегрального светорассеяния. Исследован комплексный показатель преломления исследуемого вещества. Таким образом, выявлена зависимость между параметрами логарифмическинормального распределения и значениями среднего объемно-поверхностного диаметра, полученного в результате многоволнового лазерного зондирования, что позволило разработать и реализовать алгоритм восстановления функции распределения частиц по размерам.
Полный текст доклада