层流型凝聚核粒子计数器(Laminar Condensed Particle Counter)是针对气载亚微米及纳米量级颗粒的检测仪器。LCPC利用过饱和蒸汽异质核化原理,让颗粒作为凝聚核,在过饱和蒸汽中发生核化冷凝生长,再配合光学检测实现微纳颗粒的检出和计数。本文主要对LCPC的关键部件之一,粒子生长器(Particle Growth Tube),的尺寸结构和内部关键参数之间的相关性进行了研究。本工作主要包括如下四个部分:(1)从过饱和蒸汽的异质核化现象入手,研究了颗粒作为凝聚核发生冷凝生长的过程,并对不同蒸汽介质的特性进行对比分析,得到了性能差异性指标,以及在实际应用中的区别。(2)对传统光学颗粒检测中用到的颗粒群消光效应理论进行了分析和研究,并提出将泰勒展开矩方法和米氏散射近似求解方法相结合的新方法,实现高颗粒数浓度下整体消光系数演化的快速、高精度计算,作为今后对颗粒在检测过程中动力学损失进行补偿修正的理论基础。(3)选用水作为蒸汽介质,结合其质量和热量扩散特性,对粒子生长器主体部分的加热和冷却工序进行设计,并选取必需的外围器件,搭建起完整的实验平台,实现预期的气流采样和内部水循环功能。(4)通过实验测量获取实验平台内部流场的关键参数,并将这些参数代入CFD仿真中进行耦合计算,从而揭示流场的蒸汽过饱和度及温度等重要物理参数分布,使用仿真得到的结果对粒子生长器的性能进行分析和对比。通过上述工作内容,作为今后改进和优化的基础,以期研制出更加精准高效的粒子生长器。