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火灾烟颗粒分形模型和球形模型光散射的比较研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O436.3[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]合肥工业大学电子科学与应用物理学院,合肥230009, [2]中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥230027
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:50776084); 高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20060358018)资助的课题
中文摘要:

对烟颗粒的光散射进行模拟计算是研究火灾烟颗粒光散射特性的重要手段,目前对于火灾烟颗粒光散射的数值计算多采用球形或椭球模型.实际上,火灾烟颗粒的形貌与球形和椭球均存在着显著差异.扫描电子显微镜图像表明,烟颗粒具有近似分形的结构.本文利用离散偶极近似方法计算了随机取向的火灾烟颗粒分形凝团以及同体积的球形颗粒的光散射Muller矩阵,并对两者的归一化Muller矩阵元素随散射角的分布进行了比较.研究表明:火灾烟颗粒分形模型和球形模型的归一化矩阵元素F11(θ)/F11(0),F22(θ)/F11(θ)和F34(θ)/F11(θ)随散射角的分布情况存在显著差异;利用两种模型的光散射矩阵元素F22(θ)/F11(θ)的差异,可以有效区分烟颗粒与球形干扰颗粒。

英文摘要:

It is important to research light scattering from fire smoke particles by numerical calculation.Traditionally,spherical or spheroid models were used to approximate the shape of smoke particles for light scattering calculations.But actually,smoke particles have a similar fractal structure,which is different from spherical structure.Using the discrete-dipole approximation method,the light scattering Muller matrices were computed for the randomly oriented fractal aggregate,as well as the spherical particle with the same aggregate volume,and then their normalized Muller matrix elements were compared.The results indicate that the angular distributions of the normalized matrix elements F11(θ) /F11(0),F22(θ) /F11(θ) and F34(θ) /F11(θ) have significant differences between the fractal model and spherical model.We can discriminate spherical non-fire aerosols from smoke particles,using the difference of F22(θ) /F11(θ) between fractal model and spherical model.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876