大氣中碳黑氣溶膠形態(tài)分析與光散射特性計(jì)算
本文選題:碳黑團(tuán)聚物 + 電鏡圖像; 參考:《哈爾濱理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:大氣中懸浮的固態(tài)和液態(tài)顆粒物總稱為大氣氣溶膠,碳黑氣溶膠作為大氣氣溶膠的重要構(gòu)成成分之一,主要來(lái)源于化石燃料、生物質(zhì)燃料的不完全燃燒。碳黑氣溶膠不僅損害人體呼吸系統(tǒng)、危害人體健康安全,而且也因其對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收與散射作用,加重了全球變暖現(xiàn)象。對(duì)碳黑氣溶膠光散射特性進(jìn)行計(jì)算分析,對(duì)于碳黑氣溶膠濃度的監(jiān)測(cè)、大氣污染的治理以及環(huán)境安全的維護(hù)有著至關(guān)重要的作用。碳黑氣溶膠的形態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其光散射特性受到形態(tài)等多種因素的影響。本文建立碳黑氣溶膠的光散射特性計(jì)算模型,對(duì)其光散射特性進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,具體研究?jī)?nèi)容如下:分析碳黑團(tuán)聚物形態(tài)變化,對(duì)煤與生物質(zhì)燃料燃燒生成煙氣進(jìn)行取樣,通過(guò)掃描電鏡圖像(FEI quanta 200F)獲取團(tuán)聚物電鏡圖片,利用圖像處理軟件IMAGEJ分析圖片,提取碳黑團(tuán)聚物幾何參數(shù)并推導(dǎo)團(tuán)聚物形態(tài)參數(shù)(粒子數(shù)目、分形維數(shù)、前向因子);分析碳黑團(tuán)聚物形態(tài)對(duì)其光散射特性的影響,基于CCA模型及T矩陣模型,對(duì)不同入射波長(zhǎng)、粒子數(shù)目、分形維數(shù)及前向因子條件下的碳黑團(tuán)聚物進(jìn)行光散射模擬計(jì)算;建立碳黑氣溶膠光散射特性計(jì)算模型,基于光散射計(jì)算方法,建立隨粒子數(shù)目變化時(shí),消光、散射、吸收系數(shù)的計(jì)算模型;配置濃度為0.05g/100ml的碳黑懸濁液,通過(guò)模型計(jì)算其消光系數(shù),同時(shí)通過(guò)分光光度計(jì)測(cè)量懸濁液的透過(guò)率光譜,計(jì)算碳黑團(tuán)聚物實(shí)驗(yàn)消光系數(shù),并對(duì)消光系數(shù)的計(jì)算模型進(jìn)行修正。
[Abstract]:The suspended solid and liquid particles in the atmosphere are called atmospheric aerosols. As one of the important components of atmospheric aerosols, carbon black aerosols are mainly derived from the incomplete combustion of fossil fuels and biomass fuels. Carbon black aerosol not only damages human respiratory system and human health and safety, but also exacerbates global warming because of its absorption and scattering of solar radiation. The light scattering characteristics of carbon black aerosol are calculated and analyzed, which plays an important role in monitoring the concentration of carbon black aerosol, controlling the air pollution and maintaining the environmental safety. The morphology of carbon black aerosol is complex, and its light scattering property is affected by many factors, such as morphology. A light scattering model of carbon black aerosol is established in this paper. The light scattering characteristics of carbon black aerosol are numerically calculated. The main contents are as follows: the change of carbon black aggregate morphology is analyzed, and the smoke produced by combustion of coal and biomass fuel is sampled. SEM images of aggregates were obtained by FEI quanta 200F. the geometric parameters of carbon black aggregates were extracted by image processing software IMAGEJ, and the morphological parameters of aggregates (particle number, fractal dimension) were deduced. The influence of the morphology of carbon black agglomerates on the light scattering characteristics is analyzed. Based on the CCA model and the T matrix model, the number of particles at different incident wavelengths, Under the condition of fractal dimension and forward factor, the light scattering of carbon black aggregates is simulated, and the calculation model of light scattering characteristics of carbon black aerosol is established. Based on the light scattering calculation method, the extinction and scattering are established when the number of particles varies. The calculation model of absorption coefficient, the extinction coefficient of carbon black suspension with concentration of 0.05g/100ml, and the extinction coefficient of carbon black aggregate were calculated by measuring the transmittance spectrum of suspension by spectrophotometer. The calculation model of extinction coefficient is modified.
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:X513
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 ;第十二屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議(2003年10月26-29日,大連)第一輪通知[J];光散射學(xué)報(bào);2002年04期
2 施良和;葉美玲;;光散射測(cè)定中的除塵裝置[J];化學(xué)通報(bào);1964年07期
3 ;第十五屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議(2009年10月18~20日,鄭州)第一輪通知[J];光散射學(xué)報(bào);2009年01期
4 曹秀蘭;聚苯乙烯稀溶液的小角激光彈性和準(zhǔn)彈性光散射[J];化學(xué)研究與應(yīng)用;1990年01期
5 湯曉明,魏賽珍,毛祖遂,陳曉峰,鄭永銘;分形表面粗糙度與光散射關(guān)系的研究[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);1998年07期
6 徐玉蘭,楊成,劉曉亞,陳明清,孫超,奚冬雷;大豆分離蛋白的酶水解[J];應(yīng)用化學(xué);2005年05期
7 徐種德,張宣琪;激光小角光散射儀測(cè)定高聚物分子量時(shí)溶液濃度的選擇[J];應(yīng)用化學(xué);1984年04期
8 ;光散射式濃度計(jì)[J];中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè);1992年06期
9 張渭濱;明膠水溶液分形性質(zhì)的光散射研究[J];光學(xué)技術(shù);1998年02期
10 王佳凡 ,鐘小廬;光學(xué)玻璃的光散射[J];玻璃與搪瓷;1978年03期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 ;第三屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議日程表[A];全國(guó)第三屆光散射學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要[C];1985年
2 ;第一屆全國(guó)光散射會(huì)議組織[A];第一屆全國(guó)光散射會(huì)議會(huì)議指南[C];1981年
3 王華馥;;我國(guó)光散射研究進(jìn)展[A];中國(guó)物理學(xué)會(huì)光散射專業(yè)委員會(huì)成立十周年暨第六屆學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(上)[C];1991年
4 ;第一屆全國(guó)光散射會(huì)議紀(jì)要[A];第二屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下)[C];1983年
5 方俊鑫;;固體光散射中的幾個(gè)專題[A];第一屆全國(guó)光散射會(huì)議會(huì)議指南[C];1981年
6 ;“第一屆全國(guó)光散射會(huì)議”籌備組第一次會(huì)議紀(jì)要[A];第一屆全國(guó)光散射會(huì)議會(huì)議指南[C];1981年
7 ;第一屆全國(guó)光散射會(huì)議第一次通知[A];第一屆全國(guó)光散射會(huì)議會(huì)議指南[C];1981年
8 ;第一屆全國(guó)光散射會(huì)議第二次通知[A];第一屆全國(guó)光散射會(huì)議會(huì)議指南[C];1981年
9 ;前言[A];第二屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(上)[C];1983年
10 ;第二屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議紀(jì)要[A];第二屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(上)[C];1983年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條
1 常麗君;操控光散射或讓不透明材料變透明[N];科技日?qǐng)?bào);2014年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條
1 閆振綱;光散射信號(hào)統(tǒng)計(jì)規(guī)律及在塵埃粒子計(jì)數(shù)中的應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2013年
2 鞏蕾;基片與缺陷粒子的復(fù)合光散射研究及應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2011年
3 喬利鋒;火災(zāi)煙顆粒偏振光散射特征的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年
4 姜會(huì)芬;非均勻粒子光散射特性及折射率分布測(cè)量研究[D];西安電子科技大學(xué);2007年
5 孫春生;艦船氣泡尾流的前向光散射特性及探測(cè)技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年
6 張延冬;海面電磁與光散射特性研究[D];西安電子科技大學(xué);2004年
7 劉建斌;霧對(duì)激光制導(dǎo)的影響及衛(wèi)星表面光散射研究[D];電子科技大學(xué);2006年
8 張寧玉;隨機(jī)表面及其散射光場(chǎng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];山東師范大學(xué);2008年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 于棟;LED照明用光散射材料的制備與應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2015年
2 高承彬;基于光散射原理顆粒粒徑分布測(cè)量方法研究[D];華北理工大學(xué);2016年
3 張芳芳;均勻和離散典型植被光散射特性研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年
4 鄭宇濃;大氣中碳黑氣溶膠形態(tài)分析與光散射特性計(jì)算[D];哈爾濱理工大學(xué);2017年
5 張涵璐;大氣背景下的地物光散射特性研究[D];西安電子科技大學(xué);2006年
6 張青;火災(zāi)煙顆粒與非火災(zāi)干擾顆粒光散射特性的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年
7 張家利;尾流氣泡分布及光散射特性研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2012年
8 廖子君;卷云光散射特性研究及反射率反演[D];電子科技大學(xué);2012年
9 李哲;混濁介質(zhì)光散射的坐標(biāo)追蹤模型[D];北京交通大學(xué);2009年
10 劉德麗;隨機(jī)表面及其光散射和散斑場(chǎng)特性的研究[D];山東師范大學(xué);2000年
,本文編號(hào):1885665
本文鏈接:http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/1885665.html