题目：水滴直径测量方法研究

冰风洞模拟环境中水滴直径参数是一重要环境参数。水滴直径大小对实验件的结冰区域及结冰形状的影响比较大，因此准确的获得水滴直径参数是研究实验件结冰的前提。本课题从水滴直径测量这一角度，对水滴直径测量方法做了些研究。本课题从光学角度对水滴直径测量方法进行研究，开发了一套激光束发射装置和一款基于Mie散射理论分析程序。激光束发射装置能稳定的输出激光束，且可以设置其输出激光束时间步长，为获得光强分布图提供光源。在水滴流场的作用下，激光束发生散射，应用Mie散射理论对散射光强分布图进行计算分析，求解出能影响到激光束的水滴平均值，间隔Δt反复进行多次实验获得多张散射光强分布图。经过一段时间后，对这段时间内求得的值进行Newton插值，并在这段时间内对插值公式进行数值积分除以时长，即可得最终平均值。基于Mie散射理论分析程序可以对水滴流场引起的激光束散射光强分布图进行Mie散射理论分析，获得某时间段内水滴流场某截断水滴平均直径随时间变化曲线，以及各时间节点上水滴平均直径。对水滴加湿系统实验测量结果，证明了测量系统和方法的可行性。