[发明专利]生物气溶胶强消光特性颗粒形态的快速计算方法

权利要求书

1.一种生物气溶胶强消光特性颗粒形态的快速计算方法，其特征在于，包括：

获取生物气溶胶的目标透过率T和粒子群消光系数α；

当所述生物气溶胶的目标透过率的最大值不小于设定阈值时，利用朗伯-比尔定律推算生物气溶胶的实用化形态优选参数m_min，所述实用化形态优选参数m_min中的m_min为生物气溶胶中干扰物的最低质量，用于对生物种质形态不同所带来的消光性能差异进行量化评判；

当所述生物气溶胶的目标透过率的最大值小于设定阈值时，利用Monte Carlo概率仿真推算生物气溶胶的实用化形态优选参数m_min；

根据所述实用化形态优选参数m_min获取生物气溶胶所对应的形态值，从而得到目标透过率条件下的生物气溶胶强消光的特性形态；

所述利用Monte Carlo概率仿真推算生物气溶胶的实用化形态优选参数m_min包括：

步骤S1，初始化光子，并计算光子的行进步长，更新光子的位置；

步骤S2，判断光子是否在微生物凝聚粒子群中；

步骤S3，如果光子不在微生物凝聚粒子群中，则更新目标透过率数据，并判断该光子是否为最后一个光子；

步骤S4，如果步骤S3中判断是最后一个光子，则算法结束，获取入射光通过生物气溶胶目标透过率，得到生物粒子的密度ρ；

如果步骤S3中判断不是最后一个光子，则跳转到步骤S1，重新对光子进行初始化，并计算光子的行进步长；

步骤S5，如果步骤S2中判断光子在微生物凝聚粒子群中，则更新该位置的光子的权重；

步骤S6，判断光子的权重是否小于设定权重阈值；

如果步骤S6中光子的权重小于设定权重阈值，则执行步骤S3，更新目标透过率数据，判断该光子是否为最后一个光子；

如果是最后一个光子，则执行步骤S4，算法结束，获取入射光通过生物气溶胶目标透过率，得到生物粒子的密度ρ；

如果不是最后一个光子，则跳转到步骤S1，重新对光子进行初始化，并计算光子的行进步长；

步骤S7，如果步骤中种光子权重大于设定权重阈值，则更新光子的行进方向，跳转到步骤S1，重新对光子进行初始化，并计算光子的行进步长；

通过仿真算法计算粒子群的浓度C，计算m_min＝Cρv，式中，ρ为生物粒子的密度，v为生物粒子的体积。

2.根据权利要求1所述的生物气溶胶强消光特性颗粒形态的快速计算方法，其特征在于，还包括：优化计算生物气溶胶的形态；

所述优化计算生物气溶胶的形态包括：

获取生物气溶胶电磁衰减应用背景下的种质及其对应的形态；

计算生物气溶胶各种质的形态在其透光率小于设定阈值时的种质衰减物的最低质量；

获取种质衰减物的质量最低的生物气溶胶的种质，则该生物气溶胶的种质结构即为该电磁衰减应用背景下的最优形态。

3.根据权利要求1所述的生物气溶胶强消光特性颗粒形态的快速计算方法，其特征在于，所述生物气溶胶的目标透过率的设定阈值为36.78％。

4.根据权利要求3所述的生物气溶胶强消光特性颗粒形态的快速计算方法，其特征在于，所述朗伯-比尔定律推算生物气溶胶的实用化形态优选参数的条件包括：

生物气溶胶粒子群的光学厚度f(λ)小于1或目标透过率T(λ)大于20％；

当所述生物气溶胶粒子群的光学厚度f(λ)小于1时，所述目标透过率T(λ)大于36.78％；

所述朗伯-比尔定律推算生物气溶胶的实用化形态优选参数的条件为目标透过率T(λ)≥36.78％。