Комбінований метод двочастотного зондування дисперсних середовищ в атмосфері - Лінкова, А. М. (My University, 2012)
У роботі запропоновано, а також теоретично і експериментально досліджено комбінований метод двочастотного зондування дисперсних середовищ у вигляді промислових викидів та рідких опадів, який засновано на використанні апріорі усереднених даних про властивості середовища. Метод дозволяє однозначно відновлювати профіль параметрів дисперсних середовищ при трипараметричній моделі розподілу частинок за розмірами та з урахуванням ослаблення сигналів. Розрахунок характеристик розсіяння частинок проводився на основі точної теорії дифракції електромагнітних хвиль на діелектричній сфері (теорія Мі). Числове моделювання дистанційного зондування дисперсних середовищ з рідкою фазою показало, що запропонований комбінований двочастотний метод дозволяє вимірювати мікроструктурні та інтегральні параметри рідких опадів, у тому числі інтенсивність, водність і концентрацію частинок, в діапазоні інтенсивності 0<І<20 мм/год. Експериментальне дослідження показало, що відмінність контактних і дистанційних даних зондування інтенсивності рідких опадів не перевищує 15 %. Метод дистанційного зондування дисперсних середовищ з твердою фазою дозволяє досліджувати ефективний розмір частинок, a також їх концентрацію і питому масу з похибкою менше 50 %. Проведене експериментальне дослідження підтвердило ефективність запропонованого комбінованого методу двочастотного зондування дисперсних середовищ з твердою фазою і показало, що відмінність контактних і дистанційних даних для монодисперсного середовища не перевищує 25 %. The main task of the thesis is a scientific justification and further development of double frequency remote sensing of disperse mediums with a liquid or solid phase in the form of liquid precipitation and industrial emissions to define their parameters. Combined method for double frequency sensing of disperse mediums is proposed and theoretically and experimentally studied in the work, which allows to unambiguously restore profile of their parameters in the case of three-parameter model of particle size distribution, and take into account the signal attenuation. Calculation of scattering characteristics of disperse mediums with solid or liquid phase subject to dielectric properties of particles, temperature and wavelength is performed in the theoretical study for lognormal distribution (industrial emissions) and gamma distribution (rainfall). The calculation of the scattering characteristics of particles was based on a rigorous theory of diffraction of electromagnetic waves by a dielectric sphere (Mie theory). Numerical simulation of the remote sensing of disperse mediums with a liquid phase showed that the proposed double frequency combined method allows to measure the microstructure and integral parameters of liquid precipitation, including intensity, water content and particle concentration in the range of rain intensity 0 <I <20 mm/h. At that, experimental study confirmed the validity of made assumptions and showed that difference between contact and remote sensing data for rain intensity does not exceed 15 %. In its turn, the proposed method for remote sensing of disperse mediums with a solid phase allows to study the effective size of particles, their concentration and massloading to an inaccuracy of less than 50 %. The experimental study confirmed the efficiency of the proposed combined method for double frequency sensing of dispersion mediums with a solid phase and showed that the difference between contact and distance data for monodisperse medium does not exceed 25 %
Keywords: двочастотне зондування; дисперсне середовище; профілювання; мікроструктурні параметри; ослаблення сигналів; two-frequency sensing; dispersion medium; profiling; microstructure parameters; signal attenuation