目前在空气中使用的比较多的散射粒子有:硅油、水蒸气、香烟或蚊香的烟气、水与丙二醇、丙三醇组成的混合物加热产生的蒸汽、玻璃微珠等,各种散射粒子优缺点比较。散射微粒的添加浓度也应该合适。浓度过低,会因为散射光强度微弱而减少多普勒信号的数据量;而浓度过高会有大量微粒同时通过干涉条纹,这样,即使微粒的运动速度相等,也难免会产生相位差,从而造成多个光信号重叠,导致速度信号失真。此外,微粒浓度过高时,附着在测定窗口上的微粒也会很快增多,容易造成污染窗口、产生噪声。
在实验中遇到的主要问题是散射粒子的浓度太低,所以实验中先后尝试过三种散射粒子的加入方式:(1)在轴流风机进口边放置四台喷雾器,让轴流风机自然吸入喷雾器所喷出的水蒸气;(2)使用导管将四台喷雾器所喷出的水蒸气由轴流风机进口边导入到轴流风机的叶片前沿;(3)在叶片前沿的激光入射的另一侧开一小孔,使用导管将4台喷雾器所喷出的水蒸气由此(1)测量窗口确定:使用光学玻璃法,在激光入射处的有机玻璃桶处开一个18mm×200mm的槽,然后镶嵌入一片光学玻璃;(2)解决测量盲区问题:将叶片发黑或涂上一层黑漆,在测量窗口的上、下两侧贴上黑色的纸片,在测量接近有机玻璃桶壁面时,降低激光功率(这样还可以保护激光器);(3)降噪:主要通过使用光学玻璃窗口解决测量噪声问题,由于水雾会在测量窗口凝结成水珠,每测量几组数据要停下风机,使用镜头纸擦拭光学玻璃窗口;(4)散射粒子选择:综合考虑各种可以获得的粒子的优缺点,采用了相对经济但是测量效率较高的水雾,通过4台雾化加湿器产生实验所需的水雾;(5)散射粒子加入方式:在叶片前沿的激光入射的另一侧开一小孔,使用导管将4台喷雾器所喷出的水蒸气导入到测量点处即前述的方案3,用三维PDA技术测量轴流风机动叶叶轮尖顶区域三维流动场取得了较好的实验结果。