建立了多分散细水雾0.8～20μm辐射特性参数数据库和谱带灰体模型，并提出了采用数据库调用获取辐射特性参数、采用谱带灰体模型处理细水雾非灰特性相结合的方法.通过将该方法计算的无量纲辐射热流与采用Mie理论和窄谱带模型计算的结果作对比，证明该方法准确可靠.通过精度分析和效率分析，证明所提方法既可保证精度在可接受的水平，又能使计算时间大幅缩减.

基于蒙特卡洛法，对水雾遮蔽热辐射衰减建立了光子状态序列的追踪模型.利用该模型对水雾粒子的多重散射进行模拟，分析了影响水雾消光性能的消光系数、水雾浓度、不对称因子等参数，发现不对称因子也是影响水雾隐身性能的重要参数.研究表明：对于消光系数相同的介质，不对称因子越小越有利于衰减目标热辐射强度，而采用朗伯比尔定律则不能获得此结论；在雾粒子半径远大于红外波长的情况下，提高水雾的浓度并减小粒子半径可有效提高水雾的衰减作用.

研究了细水雾遮蔽衰减热辐射过程中，取得最佳遮蔽效果的动态雾滴初始粒径问题。综合考虑雾滴的光学特性和动力学特性，定义了热遮蔽指数作为度量动态雾滴消光能力的指标。在模型构建中，用索特粒径将多分散性的细水雾等效成单分散系；用Planck平均法获取水雾的灰体辐射特性参数；并采用数组调用、线性插值的方法提高大量计算Mie氏消光因子的效率。研究发现，基于遮蔽指数的最佳消光粒径要远大于基于光学特性的最佳消光粒径。

针对利用传统数字粒子图像测速(DPIV)法测量水雾粒径时粒子影像拉长对测试结果的影响，提出了基于DPIV建立的改进图像法(IIM)。设计了水雾粒径测量试验系统，对细水雾进行实时测试，并对比了采用本文算法与直接等效法测试水雾粒径子半径的差异。结果表明: 采用本文的IIM得到的测试结果更为准确。通过最小二乘法对粒径分布进行拟合，发现对数正态分布函数和威布尔函数都可以较好地描述粒径分布。

采用蒙特卡罗法研究了人工细水雾对制导用激光的双程衰减过程。通过计算多分散细水雾的米氏累积概率分布函数（CPDF），利用Matlab软件对相函数进行自定义函数拟合，建立了一种新的光子随机散射方向的确定方法。对两种蒙特卡罗光子追踪方法进行了效率对比分析，发现权重法的计算效率要优于事件法。普通细水雾的半径一般为101～102 μm，其对10.6 μm激光有着很好的衰减效果，可用于激光制导隐身；而对1.06 μm激光，由于单次反照率接近于1，当水雾体积分数较高时，在多重散射作用下甚至会出现增强反射的现象。

本文设计加工了细水雾发生器,并且应用三维LDV/APV(Adaptive Phase/Doppler Velocimeter)系统对其产生的细水雾雾场特性参数做了有效的测量,并在此基础上进行了细水雾抑制液体火有效性的模拟实验.利用热像仪、热电偶和摄像机等仪器研究了这种细水雾抑制熄灭煤油火和酒精火的过程.实验结果表明细水雾技术具有应用在灭火系统上的可行性,并具有优越的特点.

结合细水雾的特点和粒子的光散射理论,通过模拟计算和实验研究,对APV(Adaptive Phase/Doppler Velocimeter)光路系统设计了合适的参数,并进行了合理布局.对细水雾雾场中粒子的特性参数进行了实验测量研究,对细水雾雾场的速度分布、滴径分布以及雾通量的测量等都得到了合理的实验结果.

热释放速率是燃烧过程最基本的特性参数之一,在研究细水雾与油池火相互作用时可以用来表示其动态发展过程.基于燃烧耗氧原理,锥型量热计被广泛利用来测量热释放速率,其测量条件之一是进入测量系统的气体仅来自于环境空气.当利用锥型量热计来研究细水雾与油池火相互作用时,部分细水雾会受热气化并改变进入锥型量热计中气体浓度,从而导致一定的热释放速率测量误差.本文提出了一种简单的方法来修正相应的热释放速率数据,并在此基础上利用锥型量热计研究了细水雾作用下的油池火热释放速率特性.实验中着重考虑了油池尺度、燃料特性、细水雾雾通量等因素的作用.研究结果表明,在足够雾通量的细水雾作用下,热释放速率明显降低,然而在少量细水雾作用下,热释放速率会有所啬增加,对于一些不能完全燃烧的燃料试样,后者更加明显.(本文曾在'99城市火灾安全国际会议(中国黄山)上宣读过)