Разработка и исследование высокоточной установки для измерения содержания аэрозоля в воздушных средах

• Автор: Козлов, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 138 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Физические свойства аэрозолей
1.1. Общая теория рассеяния в изотропных средах
1.2. Релеевское рассеяние в газах и жидкостях
1.3. Метод геометрической оптики
1.4. Основные положения теории рассеяния Ми
1.5. Физические свойства аэрозольных частиц
1.6. Критический обзор методов измерения массовой концентрации 35 аэрозоля
1.7. Методы определения диаметров и функции распределения частиц
по размерам
ГЛАВА 2. Установка для воспроизведения единицы массовой
концентрации аэрозоля
ГЛАВА 3. Разработка средств оперативного контроля
массовой концентрации аэрозоля
3.1. Математическое моделирование процесса взаимодействия элек-
тромагнитного излучения оптического диапазона с аэродисперс-ными системами
3.2. Разработка алгоритмов и программы расчета процесса взаимодей-
ствия оптического излучения с аэродисперсными системами
3.3. Расчет индикатрис рассеяния на отдельных частицах
3.4. Расчет показателей ослабления и рассеяния аэрозольных частиц
3.5. Исследование характеристик аэродисперсных систем, создавае-
мых в установке, оптическим измерителем массовой концентрации аэрозоля
ГЛАВА 4. Методика определения градуировочных характери-
стик анализаторов аэрозоля

4.1. Схема проведения эксперимента
4.2. Определение воспроизводимости результатов исследований
анализаторов аэрозоля
4.3 Разработка стандартных образцов гранулометрического состава
4.4 Разработка типовой программы испытаний измерителей массовой
концентрации аэрозоля
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Экспериментальные исследования анализаторов
аэрозоля различных типов
Приложение 2. Типовая программа испытаний анализаторов аэро-
золя различных типов
Приложение 3. Акты внедрения
Приложение 4. Свидетельства и сертификаты

Список основных обозначений.
Б' - вектор индукции электрического ПОЛЯ Е' - вектор напряженности электрического поля Н' - вектор напряженности магнитного поля к- волновое число
к' -волновой вектор рассеянной волны Яц-радиус-вектор N - количество частиц Я - длина волны излучения г - радиус частицы
0 - угол падения излучения
1() - интенсивность падающего излучения
1 - рассеянного излучения
п - коэффициент преломления
б- коэффициент пропускания
т - показатель преломления
А1 и А2 - амплитуды вектора электрического поля
81 и Бт- безразмерные комплексные амплитуды
м/- телесный угол
(У - коэффициент рассеяния
С - массовая концентрация аэрозольных частиц
V - объемный расход воздуха

1.6. Критический обзор методов измерения массовой концентрации аэрозоля
В общем случае методы для определения массовой концентрации аэрозоля можно разделить на две группы [3, 6, 10, 43]:
- методы, основанные на его предварительном осаждении;
- методы без предварительного осаждения аэрозоля.
1.6.1. Методы измерения массовой концентрации аэрозоля, основанные на его предварительном осаждении
1.6.1.1. Весовой метод
Весовой метод измерения концентрации аэрозоля заключается в выделении из пылегазового потока частиц с последующим осаждением их на аналитическом фильтре. По величине привеса на аналитическом фильтре, определяемом путем взвешивания фильтра до и после отбора анализируемой пробы, с учетом объема пробы, определяется массовая концентрация аэрозоля. Концентрацию пыли рассчитывают по формуле:
С = т!(Ув х?), (47)
где т- масса пыли на фильтре, Ув- объемный расход воздуха, 1- время отбора пробы.
Существенным преимуществом метода являются возможность прямого определения массовой концентрации пыли и отсутствие влияния ее физикохимических свойств на результат измерения. Однако из всех существующих методов он наиболее трудоемкий.