热辐射对圆管内层流半透明流体换热的影响

通过数值模拟圆管内半透明流体层流充分发展流动时的辐射与对流耦合换热,了辐射对耦合换热中的温度分布及对流换热的影响,流体是吸收,发射与各向同性散射常物性百介质,管壁温度保持均匀,恒定。采用离散坐标法求解圆柱坐标系下的非线性积分一微分形式的辐射的传递方程,以获得介质内的辐射换热项,并将该项作为耦合换热能量控制方程的源项处理。采用控制容积法离散能量控制方程,并结合管内层流充分发展流的速度分布进行数值求解,在不同的贝克利数和光学厚度条件下,考察了介质的辐射－导热参数以及散射反照率对耦合换热中的无量纲温度分布及对流换热局部努射尔数分布的影响。研究结果表明,热辐射对圆管内层流半透明流体的传热特征有重要影响,除了促进流体内温度场的发展外,热辐射作用还使对流换热局部努谢尔数分布发生较大变化。与相应条件下无辐射伴随发生的对流换热相比,辐射与对流耦合换热中的对流换热局部努谢尔数在加热起始位置附近的一个区域内首先下降,然后逐渐回升,随着热边界层的充分发展最终达到一个更高的数值,并保持稳定,对加热管（流体被加热）和冷却管两种不同场合中的耦合换热,热辐射在后者中所起的作用更加明显。     

蒙特卡洛法求二维矩形散射性介质内的辐射传递

引入辐射传递因子RDij的概念，由于该因子与温度的关系较小，因此可以将蒙特卡洛法模拟与温度场的迭代求解分开来进行。建立任意几何形状条件下蒙特卡洛法求解辐射传递因子的计算模型，并对二维矩形黑体及灰体壁面条件下的纯散射灰介质内辐射传递问题进行了模拟计算。其中，黑体壁面计算结果与文献[5,6]的结果吻合较好。另外，计算了二维矩形灰体壁面、灰体吸收散射性介质内的温度场及壁面热流分布，其结果可以供比较参考。     

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.     

圆柱状空腔辐射能的方向性与传热效率

为分析空腔出口辐射能定向集中加热特性与传热效率数值,利用有限差分法求解圆管壁与管内冷却空气温度场,其中辐射换热量利用蒙特卡罗法中的辐射交换因子计算．圆管壁为漫发射、漫反射镜反射混合分布,管底部为假想的圆形黑体辐射器．引入有效方向发射率等参数来描述管口辐射能的方向分布特性,并计算了相关参数如管壁发射率、镜漫反射分布、管长与半径比变化时有效方向发射率的数值．计算结果表明：管内壁发射率以及管长与半径比较大时,管口辐射能向小角度天顶角方向集中,但传热效率较低;镜漫反射的比例相同时,比全管长漫反射时传热效率提高约1～2倍．     

反向蒙特卡罗法模拟参与性介质中热辐射传递

为解决传统蒙特卡罗法结果收敛时间长的问题,当仅需要了解某个指定位置和方向的信息时,提出了反向蒙特卡罗法替代方法．该反向运算法则与传统的蒙特卡罗法类似,除了能束射线反向跟踪外．能束的传播是从探测位置到参与性介质中,而不是从像传统的蒙特卡罗法从源到探测位置处．利用反向蒙特卡罗法模拟计算一维和二维的热辐射传递问题,并且与相关文献进行比较,结果吻合较好．     

基于慢变流理论的管网泄漏检测模型的建立

提出一种基于慢变流理论的给水管网泄漏诊断与定位模型,即首先对管网施加随时间缓慢变化的压力激励,如果管网中存在泄漏,随着压力的不同泄漏程度也不一样,进而影响到管网中其他节点压力和管段流量等参数的变化;依据系统辨识反问题分析方法,实时监测管网监测点处的状态参数,运用贝叶斯算法对模型的预测参数——泄漏位置和泄漏量的概率值大小进行寻优,寻找模型计算值与测量值之间吻合程度最好的预测参数,得到最可能的泄漏位置与泄漏量。通过对算例管网的计算结果表明,采用该模型能够对漏失点和漏失量进行满足概率要求的准确诊断。     

红外1～14μm波长间隔0.1μm上大气平均透过率 (Ⅰ)二氧化碳的透过率

红外探测系统的精确设计依赖于高精度的大气透过率。基于ＨＩＴＲＡＮＤａｔａｂａｓｅ高分辨率光谱数据库,利用逐线积分法透过率计算程序计算了标准状态下海平面上大气的透过率分布,得到了二氧化碳红外１～１４μｍ波长间隔０．１μｍ上的平均透过率,编制了可供工程应用的二氧化碳平均透过率数据表．     

有限体积法解多场耦合下散射性非灰介质内的辐射换热

将有限体积法与谱带模型结合 ,求解了吸收、散射性非灰介质内的耦合换热 .经与光线踪迹法、离散传递法的计算结果比较表明 :提出的数值方法具有较高的精度 ;有限体积法适合辐射导热的多场耦合计算 ;对非灰介质建议选用谱带模型 ;并应考虑折射率对传热的影响     

介质吸收散射对半透明涂层表面双向反射特性的影响

对表面光滑、基底面漫射的吸收-散射性半透明涂层，通过建立入射光谱的辐射传递模型，采用蒙特卡罗法求解分析了涂层光学厚度、介质散射及基底面反射对涂层表面双向反射特性的影响．结果表明，即使在不考虑涂层表面Fresnel反射的条件下，吸收-散射性半透明涂层的反射也呈现明显的各向异性，其BRDF分布与吸收性半透明涂昙的BRDF特性有明显差别．