顆粒學在一些工程領域的應用

顆粒學是一門跨學科、跨技術、跨行業(ye) 的綜合性技術科學。顆粒學在一些工程領域的應用它研究的內(nei) 容包括顆粒的形成、顆粒的行為(wei) 與(yu) 性質和顆粒應用測試技術。由於(yu) 其橫跨範圍的廣泛性和基礎理論的多科性，所以顆粒學被看為(wei) 是一門複雜於(yu) 一般工程技術的工程科學。它既與(yu) 若幹基礎科學相毗鄰，又與(yu) 工藝、工程應用技術密切相關(guan) 。

顆粒計數器：

顆粒是物質經破碎或分裂加工過程（自然的或人工的）所得到的一組或一批在形狀、體(ti) 積線度等物化特性方麵具某種共同特征的粒狀物群體(ti) 。它以以單體(ti) 存在，但卻以其群體(ti) 特性為(wei) 科學與(yu) 應用技術所關(guan) 注。顆粒形狀以是球狀的，也以是非球狀的；顆粒的體(ti) 積線度以為(wei) 納米級、微米級、毫米級，也以更大或更小；顆粒以是有機的（如生物菌等）或無機的。

應該指出，隨著光電技術、激光技術的發展，近三十年來，顆粒參數計量測試技術也發生了質的飛躍，半導體(ti) 激光器取代了傳(chuan) 統的白熾燈光源，不僅(jin) 大大提高了測試靈敏度、穩性，而且也大大地擴展了測的粒徑範圍；也正是因為(wei) 激光器的出現，才使得顆粒速度與(yu) 粒徑的同時測量成為(wei) 能。

自然界中存在的物質大多是固體(ti) 顆粒：土壤、砂石、大氣與(yu) 水中的有機與(yu) 無機顆粒塵埃等等。它們(men) 有的造福於(yu) 人類，有的則為(wei) 害於(yu) 人類，威脅著健康和各種機械的安運轉，被視為(wei) “汙染顆粒”。廣義(yi) 地說，顆粒也以由氣體(ti) 或液體(ti) 組成，稱液體(ti) 顆粒或氣體(ti) 顆粒。如燃燒室中噴嘴噴出的霧滴，是氣體(ti) 中的液體(ti) 顆粒，液壓油、燃油中的水滴是液體(ti) 中的液體(ti) 顆粒；滑油、液壓油、推進劑中的微小氣泡和戰鬥機翻轉時油箱中的氣泡，是液體(ti) 中的氣體(ti) 顆粒；在自然界則更是如此，人類環境、宇宙空間，從(cong) 星際塵埃到足下土地，從(cong) 天空、山川，到田地、河流，到處皆有顆粒。因此，從(cong) 宏觀上看，以說物質的是顆粒的。自二十世紀四十年代開始，顆粒學作為(wei) 一門學科，發展至今已有五十多年的曆史。隨著現代科學技術的發展，顆粒技術作為(wei) 一門新興(xing) 的邊緣學科，已深入到兵器、航空、航天、航海、化工、冶金、石油、煤炭、電力、輕工、環保、地質、水利、醫藥、食品、氣象、材料以及交通運輸等許多領域中。它在這些領域中的應用是十分廣泛的。大到宇宙爆炸星球起源的研究，小至分子、原子技術、生物工程的開發利用。

不同的顆粒粒徑，使得顆粒呈現出不同的物化性能，從(cong) 而有時對夾帶它的流動介質功能產(chan) 生不同程度的利和弊。燃油中適量的微小氣泡以提高噴嘴的霧化性能而促進其燃燒，提高發動機效率（如加氣噴嘴等）；過大的氣泡則會(hui) 導致燃燒惡化甚至熄火；火箭推進劑中的固體(ti) 顆粒會(hui) 堵塞噴嘴，使發動機工作失常；納米級微粒則能使一些物質具有特的物化特性；在液壓係統中大的顆粒易於(yu) 被濾除，而小一些的顆粒則會(hui) 進入係統破壞係統的靠性、安性。航空航天飛行器中三態顆粒汙染對飛行靠性、安性的影響從(cong) 六、七十年代開始就已引起了歐美、前蘇聯等國家的密切注意，近二十年來我國也大大加強了這方麵的研究。*、廠、所合作取得了喜的成績。

對於(yu) 航空航天領域，燃油、滑油、液壓油及火箭推進劑係統中汙染顆粒的測量分析應包括粒度測量和顆粒分析。粒度測量問題由於(yu) 顆粒形狀及粒相的三態性，使得它不是一個(ge) 簡單的單個(ge) 顆粒幾何線度測量問題。球形固體(ti) 顆粒以在顯微鏡下測量並溯源到幾何量，而球形氣、液態顆粒則無法直接用幾何測量法來測量；對非球形顆粒來說，無論其等效投影粒徑、等效體(ti) 積粒徑、等效質量粒徑、等效沉降粒徑、等效流阻粒徑還是等效光散粒徑都不是簡單的幾何測量問題。由於(yu) 顆粒是以一個(ge) 群體(ti) 的形式存在，粒度量通常是用一量的顆粒群體(ti) 的粒徑統計分布來表示。其影響因素包括顆粒線度、顆粒形狀、顆粒的表麵狀態、顆粒在測量體(ti) 中的方位、折射率、密度及其他物理特性等。因此，在通常的工程科研中，粒度量的校準是采用物化性能與(yu) 被測的顆粒相近的標準粉塵或由它配製的標準樣液。為(wei) 了分析汙染顆粒的來源，光有顆粒度測量還不夠，還必須對顆粒成分進行分析，近些年來我國在這方麵的計量測試研究工作也逐步開展起來，並已取得了一的經驗和成績。相信隨著我國高技術的發展，通過廠、所、校、*的密切配合和共同努力，和民用領域汙染顆粒的計測工作會(hui) 取得更快的發展。

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