用改进的射线踪迹法分析含漫射表面的半透明体表观光谱发射特性

1

作者 夏新林 余其铮 谈和平 《计算物理》 CSCD 北大核心 1997年第4期622-623,621,共3页

通过反向应用射线踪迹法并与漫反射表面的有效辐射强度相结合来分析含漫射表面半透明体的表观光谱发射特性。漫反射表面的有效辐射强度通过迭代离散区域的能量平衡方程并结合反向应用射线踪迹法进行求解。将该方法与半透明大平板表观发... 通过反向应用射线踪迹法并与漫反射表面的有效辐射强度相结合来分析含漫射表面半透明体的表观光谱发射特性。漫反射表面的有效辐射强度通过迭代离散区域的能量平衡方程并结合反向应用射线踪迹法进行求解。将该方法与半透明大平板表观发射率的解析解及圆盘状半透明体表观发射率的蒙特卡洛方法数值解进行了比较，并用该方法对圆盘状半透明体的表观发射进行了分析。 展开更多

关键词 半透明体 光谱发射 射线踪迹法 漫射

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用射线踪迹法解黑表面矩形介质耦合换热

2

作者 罗剑峰 易红亮 +1 位作者 甄仌 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期90-93,共4页

本文用射线踪迹-节点分析法研究了二维黑体表面矩形、各向同性散射半透明介质内辐射与导热瞬态耦合换热。采用全隐格式的有限差分法离散二维瞬态微分能量方程,用辐射传递系数来表示辐射源项,结合谱带模型并采用射线踪迹法求解辐射传递... 本文用射线踪迹-节点分析法研究了二维黑体表面矩形、各向同性散射半透明介质内辐射与导热瞬态耦合换热。采用全隐格式的有限差分法离散二维瞬态微分能量方程,用辐射传递系数来表示辐射源项,结合谱带模型并采用射线踪迹法求解辐射传递系数。采用Patankar线性化方法将辐射源项及不透明边界条件线性化,并采用附加源项法处理边界条件,运用ADI方法求解名以上的线性化方程组,从而解得二维矩形介质内的瞬态温度分布。 展开更多

关键词 射线踪迹-节点分析法 二维矩形半透明介质 各向同性散射 ADI方法

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用蒙特卡罗方法求解航天器的有效太阳辐照面积 被引量：2

3

作者 刘阳 黄本诚 《航天器环境工程》 2005年第3期132-136,共5页

文章利用蒙特卡罗射线踪迹方法,建立复杂几何构型航天器在遭受太阳辐照下辐照面积的数学模型,对KFTA小太阳模拟器内太阳光入射条件下的航天器辐照面积进行数值模拟,解决了温度场求解中太阳对航天器表面直接投射的关键问题。计算结果表... 文章利用蒙特卡罗射线踪迹方法,建立复杂几何构型航天器在遭受太阳辐照下辐照面积的数学模型,对KFTA小太阳模拟器内太阳光入射条件下的航天器辐照面积进行数值模拟,解决了温度场求解中太阳对航天器表面直接投射的关键问题。计算结果表明：此方法提出了求解太阳入射辐射的新思路,将原来复杂的解析过程简化为几个概率模型。 展开更多

关键词 蒙特卡罗-射线踪迹法 航天器 太阳辐照面积 数值模拟

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半透明吸收、散射性介质内辐射传递系数的新型计算方法

4

作者 张伟清 宣益民 韩玉阁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期483-488,共6页

为考虑半透明吸收、散射性介质内各向同性散射对辐射能量传递过程的影响,通过对辐射能量传递过程的分解,提出了一种基于辐射能量传递过程分解的射线踪迹法,该计算方法无需引入预设控制精度参数。经与其他计算方法的比较表明,该新型计算... 为考虑半透明吸收、散射性介质内各向同性散射对辐射能量传递过程的影响,通过对辐射能量传递过程的分解,提出了一种基于辐射能量传递过程分解的射线踪迹法,该计算方法无需引入预设控制精度参数。经与其他计算方法的比较表明,该新型计算方法正确,计算精度高、计算时间短,可以用于研究介质内辐射能量传递过程的研究。 展开更多

关键词 射线踪迹法 半透明吸收 散射性介质 各向同性散射

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多碟聚集器聚集太阳能热流分布特性研究 被引量：5

5

作者 夏新林 戴贵龙 孙创 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1524-1528,共5页

基于坐标转换,建立了多碟式太阳能聚集器的光路传输物理模型。采用蒙特卡洛射线踪迹法(MCRTM)对其太阳能聚集特性进行模拟分析。考虑了表面光学误差、跟踪误差以及结构尺寸等因素对吸热器太阳能热流分布的影响。计算结果表明,该多碟聚... 基于坐标转换,建立了多碟式太阳能聚集器的光路传输物理模型。采用蒙特卡洛射线踪迹法(MCRTM)对其太阳能聚集特性进行模拟分析。考虑了表面光学误差、跟踪误差以及结构尺寸等因素对吸热器太阳能热流分布的影响。计算结果表明,该多碟聚集器的有效聚光面积为11.317m2,焦平面中心区域的最大聚光比接近7000,吸热器尺寸对其热流分布有重要影响。所得结论有助于认识多碟聚集器的太阳能聚集性能。 展开更多

关键词 多碟聚集器 坐标转换 聚集能流分布 蒙特卡洛射线踪迹法

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太阳能腔式吸热器光热转换特性及其在油田上的应用 被引量：3

6

作者 毛前军 谢鸣 +1 位作者 帅永 谈和平 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2013年第2期112-117,11-12,共6页

以油田规模化利用太阳能为背景,建立基于蒙特卡洛射线踪迹法的腔式吸热器光热转换物理模型和数学模型,通过数值模拟计算腔式吸热器的热流密度分布特性,设计一种新型太阳能腔式吸热器,结合油田应用对太阳能腔式吸热器出口水温进行计算.... 以油田规模化利用太阳能为背景,建立基于蒙特卡洛射线踪迹法的腔式吸热器光热转换物理模型和数学模型,通过数值模拟计算腔式吸热器的热流密度分布特性,设计一种新型太阳能腔式吸热器,结合油田应用对太阳能腔式吸热器出口水温进行计算.结果表明,新型太阳能腔式吸热器的热流密度分布基本呈正态分布,在太阳辐射强度为1 100W/m2,最大辐射热流为0.22MW/m2时,系统实际聚光比为200,吸热器出口水温为50.2℃,能够满足油田应用需求. 展开更多

关键词 太阳能腔式吸热器 油田 蒙特卡洛射线踪迹法 热流密度

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漫反射下多层参与性介质内的耦合换热 被引量：1

7

作者 罗剑峰 谈和平 夏新林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期596-601,共6页

用控制容积法结合射线踪迹法研究了辐射与对流边界条件下 ,三层参与性介质复合层内的瞬态耦合换热 .吸收、发射性复合层的两侧表面及内部各层间的交界面均为半透明漫反射 .采用射线踪迹法建立了一层和二层辐射传递模型 ;通过跟踪辐射能... 用控制容积法结合射线踪迹法研究了辐射与对流边界条件下 ,三层参与性介质复合层内的瞬态耦合换热 .吸收、发射性复合层的两侧表面及内部各层间的交界面均为半透明漫反射 .采用射线踪迹法建立了一层和二层辐射传递模型 ;通过跟踪辐射能量 ,导出三层参与性介质内的辐射传递系数 .将辐射源项用辐射传递系数表示 ,应用Patankar方法将辐射源项式线性化 ,采用三对角阵算法求解线性化方程组即可得瞬态温度场 .考察了对流换热系数、吸收系数对三层复合层瞬态耦合换热的影响 . 展开更多

关键词 参与性介质 耦合换热 复合层 漫反射 边界层 辐射 射线踪迹法

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封闭腔内复杂条件对辐射传递系数影响的数学模型与数值模拟 被引量：1

8

作者 刘阳 黄本诚 +1 位作者 向艳红 张容 《航天器环境工程》 2004年第4期21-28,共8页

文章基于蒙特卡罗-射线踪迹方法,建立某航天器部件封闭腔内表面间辐射传递系数的数学模型,数值模拟求解理想表面间的辐射传递系数一角系数和在不同表面反射率和镜漫反射比例系数条件下的辐射传递系数,分析表面反射特性和空间几何条件对... 文章基于蒙特卡罗-射线踪迹方法,建立某航天器部件封闭腔内表面间辐射传递系数的数学模型,数值模拟求解理想表面间的辐射传递系数一角系数和在不同表面反射率和镜漫反射比例系数条件下的辐射传递系数,分析表面反射特性和空间几何条件对其影响。计算结果表明:辐射传递系数的计算方法和结果是可靠的,各表面之间的辐射传递完全符合能量守恒定律;辐射传递系数能够考虑表面之间的空间几何位置、多次反射和辐射界面特性等综合影响因素,真实地反映了理想和非理想表面间的辐射能量传递。 展开更多

关键词 封闭腔 蒙特卡罗—射线踪迹法 辐射传递系数 数值模拟

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非均匀介质红外辐射传输模型

9

作者 易红亮 罗剑峰 +2 位作者 贺志宏 甄仌 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期645-648,共4页

本文建立镜反射不透明表面下,非均匀光学物性纯吸收性介质内的红外辐射传输模型。红外辐射在折射率连续变化的介质内沿曲线传输。将非均匀介质沿厚度方向离散成n个物性均匀的等温微层,每个微层内辐射沿直线传播,光滑曲线传输路径即离散... 本文建立镜反射不透明表面下,非均匀光学物性纯吸收性介质内的红外辐射传输模型。红外辐射在折射率连续变化的介质内沿曲线传输。将非均匀介质沿厚度方向离散成n个物性均匀的等温微层,每个微层内辐射沿直线传播,光滑曲线传输路径即离散成首尾相连的折线系列。采用多层辐射传输模型,利用射线踪迹法建立非均匀介质内的红外辐射传输模型。在多层模型中,相邻两微层间的界面引入折射/全反射判据,避免了界面处的积分奇异现象和原本不存在的界面反射现象。 展开更多

关键词 非均匀介质 多层模型 射线踪迹法 辐射传递系数

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多功能太阳炉光路聚集传输设计与实验测量

10

作者 戴贵龙 侯根富 +1 位作者 叶靖 张慈枝 《福建工程学院学报》 CAS 2017年第6期577-581,共5页

设计制造一种由抛物面聚集器、百叶窗和反射板组成的成本低、功率可调节多功能太阳炉装置。通过建立太阳炉光束聚集传输模型,对太阳炉的光热转换性能进行了理论分析和朗伯靶红外温度成像实验测量。结果表明该多功能太阳具有良好的太阳... 设计制造一种由抛物面聚集器、百叶窗和反射板组成的成本低、功率可调节多功能太阳炉装置。通过建立太阳炉光束聚集传输模型,对太阳炉的光热转换性能进行了理论分析和朗伯靶红外温度成像实验测量。结果表明该多功能太阳具有良好的太阳能聚集与调节特性,太阳光斑能流密度值随百叶窗叶片张角正弦变化。实验表明朗伯靶上太阳光斑中心处热平衡温度达到140℃,光斑轮廊形状稳定。结论对太阳炉系统的研究发展提供重要参考依据。 展开更多

关键词 多功能太阳炉 功率调节 红外成像 蒙特卡洛射线踪迹法

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一种大聚光比聚集太阳能流密度分布的红外反射测量法 被引量：4

11

作者 戴贵龙 郭永辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期117-122,共6页

为测量大聚光比聚集太阳能流密度分布,提出了一种基于红外热像仪和水冷朗伯靶的红外反射测量方法,并设计、研制了测量装置。在十六碟聚集器平台上,用该方法获得了清晰的聚集太阳能流分布红外图像。然后考虑太阳光锥、跟踪误差和面型误差... 为测量大聚光比聚集太阳能流密度分布,提出了一种基于红外热像仪和水冷朗伯靶的红外反射测量方法,并设计、研制了测量装置。在十六碟聚集器平台上,用该方法获得了清晰的聚集太阳能流分布红外图像。然后考虑太阳光锥、跟踪误差和面型误差,采用蒙特卡罗射线踪迹法对该十六碟聚集器的聚集能流密度进行数值模拟。通过对比实验结果与数值结果,明确该十六碟聚集器的面型误差为2.5mrad。为测量大聚光比聚集能流密度分布和评价聚集器面型误差参数提供参考依据。 展开更多

关键词 测量 太阳能 聚集器 红外反射测量法 蒙特卡罗射线踪迹法

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石英窗口太阳能吸热腔热转换特性研究 被引量：4

12

作者 戴贵龙 夏新林 于明跃 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1005-1008,共4页

建立了具有石英窗口的太阳能高温吸热器的能量传递与转换模型，采用谱带辐射传递因子描述太阳光与热辐射能束的传输特性。结合谱带模型，通过蒙特卡洛射线踪迹法模拟，得到谱带辐射传递因子。在此基础上，分析了太阳能高温吸热器的热转... 建立了具有石英窗口的太阳能高温吸热器的能量传递与转换模型，采用谱带辐射传递因子描述太阳光与热辐射能束的传输特性。结合谱带模型，通过蒙特卡洛射线踪迹法模拟，得到谱带辐射传递因子。在此基础上，分析了太阳能高温吸热器的热转换特性，考察了石英窗口的光学性能参数与吸热芯温度分布对太阳能高温热转换的影响，获得了对太阳能高温吸热腔设计有参考价值的结果。 展开更多

关键词 太阳能 石英窗口 热转换 蒙特卡洛射线踪迹法.

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球形离散颗粒抑制尾喷流红外辐射传输数值模拟 被引量：3

13

作者 张净玉 常海萍 王慧元 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1211-1218,共8页

以气溶胶烟雾红外抑制技术为背景,以Mie散射理论为基础,利用Fluent软件计算获得气固两相流场,采用射线踪迹法（RTANM）编制红外辐射传输计算程序开展了球形固体微粒环尾喷流喷射抑制喷流红外辐射传输数值模拟研究.研究参数主要考虑颗粒... 以气溶胶烟雾红外抑制技术为背景,以Mie散射理论为基础,利用Fluent软件计算获得气固两相流场,采用射线踪迹法（RTANM）编制红外辐射传输计算程序开展了球形固体微粒环尾喷流喷射抑制喷流红外辐射传输数值模拟研究.研究参数主要考虑颗粒本身的光学特性以及颗粒在喷流射流中的扩散规律对抑制效果的影响.研究表明,各种影响因素中粒径对红外抑制率的影响最为显著,3-5μm范围内粒径在1.0μm左右最佳. 展开更多

关键词 红外辐射传输 气溶胶 射线踪迹法 红外抑制 数值计算

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容积式吸热器内聚集太阳能的传输特性研究 被引量：1

14

作者 戴贵龙 夏新林 孙创 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1941-1944,共4页

将泡沫孔筋等效成粒子系,建立了抛物面聚光器与容积式吸热器数理模型。基于Mie理论计算泡沫材料的散射特性,采用蒙特卡洛射线踪迹法模拟聚集太阳光在泡沫材料内的传输衰减特性。通过计算,获得了吸热器体积内的太阳能流吸收分布。结果表... 将泡沫孔筋等效成粒子系,建立了抛物面聚光器与容积式吸热器数理模型。基于Mie理论计算泡沫材料的散射特性,采用蒙特卡洛射线踪迹法模拟聚集太阳光在泡沫材料内的传输衰减特性。通过计算,获得了吸热器体积内的太阳能流吸收分布。结果表明:吸收太阳能流集中在吸热器底部,随着孔隙率和孔隙直径增加,吸热器内的太阳能吸收分布均匀性更好。研究结论为容积式太阳能吸热器结构设计与性能分析提供了参考。 展开更多

关键词 泡沫多孔材料 聚集太阳能 容积式吸收器 蒙特卡洛射线踪迹法

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含片状金属粒子复合涂层辐射特性研究

15

作者 宋奎龙 艾青 +2 位作者 谢鸣 杨柳 刘皓佗 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1771-1775,共5页

含金属片状粒子复合涂层的涂料通常是由粘结剂(树脂类材料)、金属颗粒和其他功能助剂组成,广泛的应用于能源、建筑、航空航天和军事等诸多领域。将复合涂料涂覆于目标物体表面所形成的涂层,可实现光谱选择性调控的功能。目前的理论计算... 含金属片状粒子复合涂层的涂料通常是由粘结剂(树脂类材料)、金属颗粒和其他功能助剂组成,广泛的应用于能源、建筑、航空航天和军事等诸多领域。将复合涂料涂覆于目标物体表面所形成的涂层,可实现光谱选择性调控的功能。目前的理论计算模型,主要是基于几何光学理论、经典K-M理论以及有效介质理论,大部分工作集中在含球形颗粒涂层的研究.本文将基于几何光学理论,使用蒙特卡洛射线追踪(MCRT)模型,研究片状平行随机分布铝颗粒及丙烯酸树脂复合涂层的光谱辐射特性,分析了粒子的体积分数、粒子尺寸参数对涂层光谱发射率的影响。 展开更多

关键词 含金属粒子复合涂层 蒙特卡洛射线踪迹法 光谱发射率 光谱反射率

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大气温室效应的一维辐射传热分析

16

作者 刘彬 帅永 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1012-1014,共3页

大气中温室气体对地面长波热辐射的吸收和再发射导致了温室效应。计算了大气不同高度200～50000 cm^(-1)(0.2～50μm)光谱吸收系数,采用一维大气介质模型和射线踪迹-节点分析法(RTNAM)的多层模型对大气中二氧化碳及水蒸气不同浓度情况... 大气中温室气体对地面长波热辐射的吸收和再发射导致了温室效应。计算了大气不同高度200～50000 cm^(-1)(0.2～50μm)光谱吸收系数,采用一维大气介质模型和射线踪迹-节点分析法(RTNAM)的多层模型对大气中二氧化碳及水蒸气不同浓度情况下的大气温度进行了计算。结果表明标准大气CO_2浓度增加1倍,对流层的温度上升0.453℃,若水蒸气浓度降低,CO_2的温室效应更加明显。 展开更多

关键词 温室效应 温室气体 射线踪迹-节点分析法

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