火災(zāi)煙顆粒群多分散與單分散模型及干擾顆粒光散射特性的比較研究.pdf

1、煙霧是火災(zāi)早期最重要的特征之一，火災(zāi)探測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的光電感煙探測(cè)技術(shù)正是基于煙顆粒的光散射原理進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)。目前，對(duì)于火災(zāi)煙顆粒的光散射計(jì)算多采用簡單的球形或者橢球形模型，實(shí)際上，通過煙顆粒的SEM圖像可以清晰地表明火災(zāi)煙顆粒是具有近似分形凝團(tuán)結(jié)構(gòu)、基本粒子數(shù)近似服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布、空間隨機(jī)取向的顆粒群。文章基于T矩陣法，取波長分別為300nm、633nm、800nm，對(duì)正庚烷煙顆粒群分形結(jié)構(gòu)的多分散、單分散模型以及等體積的球形模型的

2、光散射Muller矩陣元素進(jìn)行了詳細(xì)的比較分析。結(jié)果表明，當(dāng)λ=300nm時(shí)，散射光能很好地反映正庚烷煙顆粒凝團(tuán)的分形結(jié)構(gòu)及凝團(tuán)中基本顆粒的分布特性；當(dāng)λ=633nm時(shí)，正庚烷煙顆粒群分形結(jié)構(gòu)的多分散、單分散模型的光散射特性基本一致；當(dāng)λ=800nm時(shí)，正庚烷煙顆粒群三種模型的光散射特性趨于一致。
　　光電感煙探測(cè)器通過直接探測(cè)火災(zāi)煙顆粒散射光的光強(qiáng)進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警，易受非火災(zāi)煙霧顆粒如水汽、粉塵等干擾而發(fā)生誤報(bào)，其中粉塵是一種廣泛存

3、在的誤報(bào)源。文章基于T矩陣法，取波長分別為300nm、633nm、900nm，對(duì)服從一定粒徑分布的隨機(jī)取向條件下的煙顆粒和粉塵顆粒的光散射特性進(jìn)行了計(jì)算，并比較分析了它們的光散射Muller矩陣元素隨散射角的變化特征，結(jié)果表明：煙顆粒的歸一化矩陣元素F22(θ)/F11(θ)隨入射光波長的增大逐漸接近于1，而粉塵顆粒F22(θ)/F11(θ)明顯小于1，表現(xiàn)出非球形特性，從而容易判斷出煙顆粒與粉塵顆粒。其它Muller矩陣元素隨入射光波