空调列车室内流场的数值模拟

用传统的方法计算空调列车的室内气流组织,通常不能计算考虑太阳辐射引起室内负荷的再分配,计算结果具有较大的局限性.首先由Monte-Carlo和Gebhart方法计算出了太阳辐射在各个壁面上的分配,并以此为基础建立了空调列车气流组织数值模型的边界条件.采用双方程模型作为控制方程进行了数值求解,与实验结果对照表明,数值计算所建的物理、数学模型及简化措施是合理的.     

Radiation Characteristics of the Reflector Antenna with Random Perforated Holes

The radiation characteristics of a doubly curved shaped reflector antenna with random holes is analyzed by physical optics (PO) method, and the probability model of the random holes and its numerical realization method are presented. The radiation patterns show that in the azimuth plane the peak sidelobe level becomes much higher as the reflector surface with random holes. The simulation results can provide a theoretical guidance for the radar attackers.     

金属蜂窝夹芯板辐射导热耦合问题

针对金属蜂窝夹芯板,研究了其在气动加热条件下的非稳态传热行为.基于高温传热学原理,通过传热机制分析,建立了蜂窝夹芯板的导热-辐射一维瞬态耦合传热数学物理模型.在此基础上,采用控制容积法,结合蒙特卡罗法,发展形成了求解该类辐射导热耦合传热问题的数值方法,并给出了蜂窝夹芯板当量热导率和典型边界条件下金属蜂窝夹芯板瞬态温度场、非加热面热响应的计算方法,进行了典型算例计算和实验验证.结果表明,所建立的数值计算模型在预报蜂窝结构热响应方面是有效的,而且较之Swann-Pittman半经验关系式,提高了计算精度.     

非光滑结构表面声学边界元法中奇异积分计算方法

提出了采用三角形或四边形改进的二次插值函数,并结合局部极坐标变换或引入退化单元的方法,解决了任意三维非光滑结构表面声学计算边界元法中的奇异积分问题。通过计算脉动球源和立方体的表面辐射声压,证明了方法的有效性和对任意非光滑结构表面的适应性,该方法具有精度高和收敛速度快的特点。     

一种预报水下任意形旋转壳体振动和声辐射的近似方法

本文运用有限元/DAA2/边界元相结合的方式给出一种数值预报任意形水下旋转壳体振动和声辐射的近似方法.藉助DAA2近似,导出表面声压和位移的关系;采用修正的模态分解法求解流体——壳体耦合振动方程.以水下椭球壳振动和声辐射问题为例,在宽频率范围内对其计算结果的可靠性进行考察.结果表明,除水下壳体的本征频率处外,有限元/DAA2/边界元方法的精度是可接受的.该方法在研究水下壳体在宽频范围内的振动和声辐射时可大大降低数值计算量.     

一种单向介质辐射器的数值模拟

在PC机上应用扩展虚拟内存技术对一种单向介质辐射器(UDR)模型进行了FDTD模拟,求出了远场区辐射方向图,得出的数值结果与实测值较好地吻合;讨论了前后功率流,证明了这是一种仅在正前方有极强辐射的定波束高增益天线原型。该天线适合移动通信的手机天线、防撞雷达、空间功率合成器等特殊应用。     

水下复杂壳体的声学相似性研究

采用有限元和球函数相结合的方法,建立水下复杂壳体——两端带半球壳的弹性圆柱壳的振动、耦合振动和声辐射方程,运用方程分析法,导出水下复杂壳体的振动、耦合振动和声辐射的相似关系,根据建立的相似关系实现对壳体的振动响应和声辐射的预报．运用大型有限元软件ANSYS对具有相似关系的模型和原型的振动响应和声场进行数值分析,算例表明,该方法切实可行并且为预报水下大型复杂结构体的振动响应和耦合声场提供了一种简洁、实用的研究方法．     

粒子绕黑洞运动时的引力波辐射

本文利用线性微扰方法,计算了一个粒子绕不同状态的黑洞运动时的引力波的辐射情况,包括引力波的波形,辐射的能量、动量、角动量。并且利用计算结果,对于两个黑洞碰撞时的引力辐射机制及辐射强度进行了讨论。否定了一些对黑洞能依靠引力辐射产生的反冲速度逃逸太阳系的猜测。     

真空珠光砂隔热性能的理论和实验研究

实验测定了不同粒径珠光砂在不同真空度下的表观导热系数。采用真空粉末材料的导热－辐射复合传热模型，给出数值求解结果。提出了利用此模型将实验条件下的数据外推到其他条件下的方法。     

二维空穴声辐射问题的一种数值解法

给出了求解二维空穴声辐射问题的一种数值方法．该方法用单层位势逼近外场声压,再利用位势理论的跳跃关系将问题转化为第二类边界积分方程组的求解问题,然后利用Nystrom方法求解．通过求得的数值解与解析解的对比,证明文中给出的数值模型有较高的精度．     

纤维冷却场内高温高速气粒两相射流的数值模拟

对燃烧室喷出的射入通道内的高温高速两相流进行了数值模拟。建立了考虑辐射及射流周围空间具有一定速度的气粒两相射流的数学模型和物理模型。利用积分方法求解了高温高速射流的速度分布和流量分布。利用网格离散的数值算法求解了温度分布。同时给出了颗粒相的浓度分布规律。计算结果在定性分析上是合理的。     

一种新型单极化基站天线的分析与优化设计

采用矩量法对现代移动通信中广泛使用的一种新型基站天线进行了理论分析。在此基础上，通过对天线几何尺寸的控制得到满足规定波瓣宽度的水平面方向图。采用约束非线性优化方法，对其阵列参数进行优化，实现了垂直面内上半空间的旁瓣抑制和下半空间的零值填充。数值结果与实验吻合较好。     

非全向介质谐振天线的数值模拟

在PC机上对一个非全向介质辐射器（UDR）模型进行了FDTD模拟,求出了远场区辐射方向图,观察了脉冲波形的传播过程,讨论了前后功率流动情况,得出了的数值结果与实测有较好的吻合,证明了这是一种仅在正前方有极强辐射的波束高增益天线雏形,它的这种特性较适合应用于卫星通讯天线和移动通信的手机天线,它的方向图增益较单极子天线有极大的提高;此外,这种天线模型也可应用于车载天线、空间功率合成器。     

空间光学系统中杂散辐射计算的蒙特卡洛方法验证

针对某一空间光学系统中由于太阳光所引起的杂散辐射，用蒙特卡洛方法（Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ）计算了其进入比例数量组，通过与角系数法（确定性算法）的计算结果相比较，验证了用蒙特卡洛法计算此类问题时所建立或采用的有关模型及计算方法的正确和灵活性。     

Transmitting boundary and radiation conditions at infinity

Relationship between the radiation conditions at infinity and the transmitting boundary for numerical simulation of the near-field wave motion has been studied in this paper. The conclusion is that the transmitting boundary is approximately equivalent to the radiation conditions at infinity for a large class of infinite media. And the errors of the approximation are of the same order of magnitude as those of the finite elements or finite differences in numerical simulation of wave motion. This result provides a sound theoretical basis for the transmitting boundary used in the numerical simulation of the near-field wave motion and gives a complete explanation for the major experiences accumulated in applications of the transmitting boundary to the numerical simulation.     

考虑辐射换热的建筑结构温度场的数值模拟

借助于通用有限元软件ABAQUS对典型的建筑结构屋面和墙体在周围环境温度、太阳辐射及非线性辐射交换等周期性变化的边界条件下的温度场进行了数值模拟.模拟结果表明:与有限体元法(FVM)相比,采用有限单元法(FEM)也能得到可靠的温度参数;非线性辐射换热相比于表面对流换热来说不能忽略;保温层的铺设对混凝土板的温度分布有重要影响.     

MoM全波分析微带线馈电的缝隙天线

给出了一种分析微带线馈电的缝隙天线的有效数值方法．首先利用等效原理将原问题转化为不同区域的等效问题，然后采用RWG基函数结合离散复镜像法在空域对等效问题进行全波分析．闭式格林函数不仅考虑了各种辐射、表面波和互耦效应，而且避免了费时的数值积分．三角形剖分也使得文中方法适合分析任意形状的复杂结构．     

Temperature field reconstruction of 3D luminous flames based on light field tomography theory

Standard plenoptic camera can be used to capture multi-dimensional radiation information of high temperature luminous flame to reconstruct the temperature distribution. In this study, a novel method for reconstructing three-dimensional temperature field is proposed. This method is based on the optical tomography combined with standard plenoptic camera. The flame projection information from different planes is contained in one radiation image. In this model, we introduced the effective concept of the nearest neighbor method in the frequency domain to strip the interference of redundant information in the projection and to realize three-dimensional deconvolution. The flame emission intensity received by the pixels on the charge-coupled device sensor can be obtained according to the optical tomographic model. The temperature distributions of the axisymmetric and nonaxisymmetric flames can be reconstructed by solving the mathematical model with the nearest neighbor method. The numerical results show that three-dimensional temperature fields of high temperature luminous flames can be retrieved, proving the validity of the proposed method.     

钢、混凝土和二者组合的构件在各种受火条件下温度场计算的分析方法

计算在火温下温度场的分布是钢和混凝土防火工程及设计中非常重要的一步。本文介绍了两种不同方法，一种是对Fourier热传导方程进行简化数值求解，其适用范围是矩形钢筋混凝土截面，优点快速简单；一种是考虑材料热工参数随温度变化，考虑对流和辐射，对热传导平衡方程进行非线性有限元求解，其适用范围是钢、混凝土和组合构件，不同边界条件，优点是精确度高。     

航油储罐着火热辐射特性影响研究

航空煤油采用3号喷气燃料（JET A⁃1），其是泄漏火灾中常见的危险源。基于理论分析、PHAST软件模拟，研究了航煤罐区中一个储罐泄漏引发池火灾后对周边储罐的影响，介绍了储罐之间安全距离的确定方法。研究结果表明，热辐射强度随着风速的增大而增大，最大风速时的热辐射值相对于平均风速时的辐射值增加了65.7%；随着距离的增加，辐射值变小，且随着罐体高度的增加，热辐射值变大，而大气湿度对热辐射影响较小；确定了本工程油罐安全间距为17 m；采用MATLAB软件进行理论计算并与数值模拟计算结果进行对比，最大误差为18.7%，具有较强的可靠性。研究结果对于油罐区设计、指导紧急救灾具有重要理论价值和实践意义。