低温地板辐射采暖构造层传热模拟

本文针对以哈尔滨为代表的寒冷地区的低温热水地板辐射供暖系统的传热特点和铺设方式，建立了构造层内传热过程的数学模型，分析了低温热水地板辐射供暖系统的热工性能，确定了构造层内温度分布、地板表面温度分布、单位面积散热量等设计指标与管间距、水温、表面材料之间的定量关系。     

红外1～14μm波长间隔0.1μm上大气平均透过率(Ⅱ).水蒸汽的透过率

利用高分辨率光谱数据软件ＵＳＥＨＩＴＲＡＮＰＣ２ ．５０ 版本计算了标准状态下海平面上水蒸汽红外１ ～１４ μｍ 波长间隔０．１ μｍ 上的平均透过率,并给出了相应的平均透过率表．     

炉内辐射换热过程的有限体积法

简要分析了含吸收散射性介质的三维空腔内辐射传递方程的有限体积法求解过程,应用该方法对四角切圆炉膛内的辐射换热过程进行模拟计算,得出了炉膛内温度分布,并将计算结果与实测值进行了比较。通过数值计算表明：有限体积法计算速度快,对不规则边界适应性强,具有很高的工程可用性。     

300_3000K水蒸气红外辐射谱带模型参数

水蒸气分子光谱数据在航天科学、大气科学、天体物理以及热能动力工程中有着广泛的应用。本文以最新的高分辨率高温燃气光谱数据库HITEMP为基础,通过合理的外推,计算得到300～3000K的温度范围内水蒸气谱带模型参数平均吸收系数、谱线密度、谱线半宽,建立了比1973年NASA发布的数据更新、更详细的模型参数表。以本文的模型参数表为基础,采用统计谱带模型计算了各种光学路径下的发射光谱,其结果与实验值符合很好。     

窄谱带模型数值研究高温喷流动态红外特性

对高温超声速喷流流场的动态红外辐射特性进行研究.采用窄谱带模型结合光谱数据库及Mie散射理论建立求解非灰吸收、发射、散射性介质红外辐射传输计算模型.数值模拟了某高温喷流2～5μm光谱红外特性,获得了不同飞行高度时高温喷流的红外仿真热像、光谱、波段及总辐射强度仿真数据.比较结果表明:高温喷流在2～5μm光谱呈明显双峰特性;动态飞行时喷流红外光谱选择性是相类似的,光谱总辐射强度随高度增加先增大后减弱;低空时2～3μm波段辐射强度大于4～5μm波段辐射强度,而随着高度的增加,4～5μm波段辐射强度将大于2～3μm波段辐射强度。     

基于P_n近似方法的消防水幕辐射传输模拟分析

水幕系统对火焰辐射衰减问题包含了气体、水滴粒子、不完全燃烧产生的炭黑粒子等吸收、散射以及液滴蒸发吸热等过程。针对此问题,本文首先采用Mie散射理论与有效介质理论相结合,建立了水滴粒子以及炭黑掺杂混合液滴的吸收散射特性参数计算模型;在此基础上,考虑燃气辐射吸收作用,采用球谐函数法构造了多层半透明水幕介质的辐射传输计算模型。利用该模型分析了载液量、液滴粒径、水滴蒸发、粒子混合等因素对辐射衰减能力的影响。     

来流导致的火箭发动机喷焰红外辐射强度不确定度量化分析

在火箭发动机喷焰红外辐射预测过程中,由于弹道参数的不确定性因素存在,会影响喷焰红外辐射信号计算结果的置信度。文中以Atlas-IIA低空喷焰为研究对象,以来流速度、来流温度、来流压力和飞行攻角为不确定性输入变量,采用拉丁超立方试验设计样本,开展喷焰反应流场与红外辐射特性计算,获得各样本点对应的喷焰红外辐射响应值,利用非嵌入混沌多项式(No-intrusive Polynomial Chaos, NIPC)方法构建代理模型,采用响应面法求解NIPC多项式系数,基于统计参量研究各参量对红外辐射信号的不确定度和敏感性。结果表明来流特性引起的辐射强度不确定度与波段的选取有较高的关联度。来流速度对光谱辐射强度的灵敏程度最高,来流压力和攻角次之,来流温度的影响可忽略不计;来流速度对2.5～3.2、2.8～3.0μm谱带内的辐射强度敏感,主Sobol指数占比均在80%左右,来流压力对4.35～4.65μm波段辐射强度的影响占比为70%;各参数间的耦合作用对喷焰红外辐射的影响不高于4%。该研究可为火箭发动机尾喷焰红外辐射准确预估和置信度评估提供理论支撑。     

喷焰内氧化铝粒子光辐射特性研究

分析了Al2O3粒子在喷焰内流动冷却过程中不同相态对其光学性质的影响,重点研究凝固过程中三种相态(液态、γ相、α)Al2O3粒子的吸收指数随相态的变化关系,考虑了紫外到近红外光谱范围内,Al2O3粒子的不同辐射机制.基于Drude模型所得到的氧化铝粒子不同相态吸收指数的计算模型建立了描述Al2O3粒子相变过程紫外与可见光辐射特性数学计算模型.通过与实验数据的对比分析表明,本模型是可行的.在此基础上,分析了不同相态Al2O3粒子辐射特性随温度和波长的变化关系.     

高超声速再入体可见、红外辐射特性数值模拟

用带有非平衡化学反应源项的粘性激波层方程模拟了高超声速小钝头体零攻角再入段绕流流场，并对壁温边界条件进行了改进，建立了复杂几何形状为求解辐射传递方程的贴体坐标体系下的离散坐标法，与谱带模型相结合求解了小钝头体头身部七组元空气激波层辐射强度场，考查了紫外光谱区（0．2－0．4μm） 、可见光谱区（0．4－0．8μm）及红外光谱区（0．8－2．0μm吸收系数不确定性对辐射场计算结果的影响。     

基于RKPM的n-octadecane熔化过程光热特性数值模拟与验证

建立求解一维半透明材料相变过程的辐射导热耦合计算方法,了解正十八烷(n-octadecane)在辐射源作用下的相变熔化过程,获得材料内部温度分布,验证数值方法准确性。基于无网格RKMP方法,采用修正等效热容法处理相变潜热的吸收与释放,利用梯度折射率的方法处理变折射率介质内的辐射传输问题。实验测量了n-octadecane在红外辐照加热条件下的熔化过程温度响应特性。结果表明数值模拟值和实验值在温度水平和时间特性两方面都符合良好,验证了计算方法具有良好的精度。