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梯度折射率热辐射的研究现状及在航天器技术中的应用展望
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作者 夏新林 谈和平 任德鹏 《航天器工程》 2005年第3期26-33,共8页
在综述近年来国际上梯度折射率热辐射研究与应用现状的基础上,简要介绍了梯度折射率介质层热辐射传递的基本物理特征,以及由此引起的热辐射平衡温度分布特性、辐射-导热耦合换热特性及介质层的表观辐射特性。梯度折射率介质热辐射所显... 在综述近年来国际上梯度折射率热辐射研究与应用现状的基础上,简要介绍了梯度折射率介质层热辐射传递的基本物理特征,以及由此引起的热辐射平衡温度分布特性、辐射-导热耦合换热特性及介质层的表观辐射特性。梯度折射率介质热辐射所显示的一些特殊性质,使之可能在未来航天器各技术领域中有不同程度的应用前景,对此进行了初步分析和展望。 展开更多
关键词 航天器 梯度折射率 热辐射
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球形纳米粒子与半无限大介质间的近场辐射换热研究 被引量:3
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作者 帅永 江乐 +1 位作者 车志钊 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期279-281,共3页
本文从涨落电动力学和偶极子近似出发,推导了纳米粒子与半无限大介质在微纳米距离间的辐射换热公式,研究了间距、频率对辐射换热的影响。通过计算,我们发现近场辐射能够在与材料相关的频率上极大地强化换热。这些结果对于近场显微镜、... 本文从涨落电动力学和偶极子近似出发,推导了纳米粒子与半无限大介质在微纳米距离间的辐射换热公式,研究了间距、频率对辐射换热的影响。通过计算,我们发现近场辐射能够在与材料相关的频率上极大地强化换热。这些结果对于近场显微镜、微结构设计和局部加热技术都将会有很重要的指导作用。 展开更多
关键词 涨落电动力学 纳米粒子 近场辐射
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双向蒙特卡罗法模拟参与性介质中的辐射换热 被引量:3
3
作者 帅永 董士奎 +1 位作者 刘林华 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期109-111,共3页
双向蒙特卡罗法继承了正向蒙特卡罗法和反向蒙特卡罗法两种方法的优势,不仅可以解决各种各向异性散射问题,还能简易直接地解决辐射能量的方向性和定位置问题。为了验证双向蒙特卡罗法模拟热辐射传递,与文献中其它方法计算结果进行了比... 双向蒙特卡罗法继承了正向蒙特卡罗法和反向蒙特卡罗法两种方法的优势,不仅可以解决各种各向异性散射问题,还能简易直接地解决辐射能量的方向性和定位置问题。为了验证双向蒙特卡罗法模拟热辐射传递,与文献中其它方法计算结果进行了比较。最后,利用双向蒙特卡罗法模拟计算圆柱形参与性介质中的辐射换热。 展开更多
关键词 热辐射传递 蒙特卡罗法 参与性介质 辐射传递系数 散射
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纳米隔热材料热辐射特性的理论计算 被引量:3
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作者 李东辉 夏新林 张顺德 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期34-37,共4页
高温下纳米隔热材料内热辐射的影响将显著增强,其热辐射特性对热辐射传热有很大影响。为了认识高温纳米隔热材料的热辐射特性,采用Mie理论建立了掺杂纤维增韧剂和遮光剂的纳米隔热材料热辐射特性理论计算方法,编写了纳米隔热材料热辐射... 高温下纳米隔热材料内热辐射的影响将显著增强,其热辐射特性对热辐射传热有很大影响。为了认识高温纳米隔热材料的热辐射特性,采用Mie理论建立了掺杂纤维增韧剂和遮光剂的纳米隔热材料热辐射特性理论计算方法,编写了纳米隔热材料热辐射特性计算程序,对某纳米隔热材料的热辐射特性进行了理论研究,得到了光谱衰减系数、光谱散射反照率以及全光谱平均辐射特性参数及散射相函数。理论模拟结果表明:在3~9.5μm波长范围内,纳米隔热材料对热辐射具有强烈的衰减作用,对3~7μm的热辐射呈现强烈的散射特征,对7~9.5μm的热辐射,随波长增大散射特征逐渐减弱,对9.5μm的热辐射呈现较强的吸收特征。在300~1 300 K,该纳米隔热材料全光谱平均衰减系数>5×104 m-1,平均散射反照率>0.96,具有较强的前向散射特征,这些特征来源于遮光剂粒子,增韧剂影响很小。 展开更多
关键词 纳米隔热材料 增韧剂 遮光剂 热辐射特性 MIE理论
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固体火箭发动机低空羽流场的相似研究 被引量:4
5
作者 王雁鸣 谈和平 余其铮 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期856-858,共3页
本文针对固体火箭发动机低空羽流场的数据外推问题进行研究。应用相似方法分析发动机低空羽流场模型,整理相似准则及相似条件。简化相似模型,根据工程计算半经验方法,拟和低空羽流温度场的计算公式,计算结果与工程计算数据基本吻合,验... 本文针对固体火箭发动机低空羽流场的数据外推问题进行研究。应用相似方法分析发动机低空羽流场模型,整理相似准则及相似条件。简化相似模型,根据工程计算半经验方法,拟和低空羽流温度场的计算公式,计算结果与工程计算数据基本吻合,验证了相似方法的可行性。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 羽流 相似准则
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导弹尾喷焰红外辐射特性有限元法研究 被引量:4
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作者 齐宏 阮立明 +1 位作者 菅立川 王俊 《装备指挥技术学院学报》 2007年第3期72-76,共5页
在给定浓度场、温度场、粒子和气体组分辐射物性参数的条件下,通过插值方法对于给定物性进行回归,使其变为坐标的多项式函数关系式,同时将分区有限元模型用于导弹主动段尾喷焰红外光谱辐射特性计算。考虑粒子散射的情况,计算了2.7... 在给定浓度场、温度场、粒子和气体组分辐射物性参数的条件下,通过插值方法对于给定物性进行回归,使其变为坐标的多项式函数关系式,同时将分区有限元模型用于导弹主动段尾喷焰红外光谱辐射特性计算。考虑粒子散射的情况,计算了2.7μm、4.3μm波长处的光谱出射辐射强度场;通过与贴体坐标系下的有限体积法的计算结果比较,证明了分区有限元模型的正确性和可行性。最后,对提出的分区有限元模型的计算误差进行定性和定量分析。 展开更多
关键词 主动段 尾喷焰 红外光谱辐射特性 有限元模型
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气动加热下光学窗口传热特性的数值模拟 被引量:1
7
作者 李东辉 夏新林 艾青 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期30-33,共4页
针对气动加热条件下光学窗口辐射导热耦合传热开展研究,以了解光学窗口的热辐射发射规律及热防护性能。采用有限体积法、蒙特卡罗法、谱带模型建立了具有镜反射界面的光学窗口辐射传输及辐射导热耦合传热计算模型,对具有两层SiO2玻璃的... 针对气动加热条件下光学窗口辐射导热耦合传热开展研究,以了解光学窗口的热辐射发射规律及热防护性能。采用有限体积法、蒙特卡罗法、谱带模型建立了具有镜反射界面的光学窗口辐射传输及辐射导热耦合传热计算模型,对具有两层SiO2玻璃的光学窗口传热特性进行了模拟。结果表明处于高温区玻璃向外发射热辐射,低温区玻璃吸收热辐射;除了加热面附近外的玻璃区域,辐射热流密度远大于导热热流密度,在2.9~4.2μm谱带内的辐射热流密度大于0.4~2.9μm谱带内的;在0.4~2.9μm谱带内,可见光波长内的出射辐射热流密度最小,中红外波长范围内出射辐射热流密度最大。在光学窗口总厚度一定的情况下,降低玻璃层厚度和玻璃夹层气体热导率能够有效降低光学窗口非加热面稳态温度。 展开更多
关键词 气动加热 光学窗口 耦合传热 辐射 谱带模型
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微粒群算法反演粒径分布的研究 被引量:3
8
作者 菅立川 齐宏 +2 位作者 阮立明 安巍 谈和平 《节能技术》 CAS 2007年第1期7-9,13,共4页
本文根据多波长下的Mie光散射理论及Lambert-Beer光透射定律,提出一种基于多相微粒群算法(PSO)反演粒子系粒径分布的有效方法。对于独立模式和非独立模式下的粒子粒径分布进行了反演计算,获得了合理的粒径分布。
关键词 粒径分布 独立模式 非独立模式 多相微粒群算法
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导弹尾喷焰目标红外特性的数值仿真 被引量:32
9
作者 阮立明 齐宏 +1 位作者 王圣刚 杨昌鹏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期959-962,共4页
综合考虑计算精度和计算效率,基于传统热流法,提出了求解导弹尾喷焰目标红外辐射特性的源项六流法(SSF)模型。以圆柱形介质方向辐射强度的求解为例,通过与反向蒙特卡洛法(BMC)和二流法(TFM)计算结果的比较,证实了SSF模型的可... 综合考虑计算精度和计算效率,基于传统热流法,提出了求解导弹尾喷焰目标红外辐射特性的源项六流法(SSF)模型。以圆柱形介质方向辐射强度的求解为例,通过与反向蒙特卡洛法(BMC)和二流法(TFM)计算结果的比较,证实了SSF模型的可行性和精确性。在给定温度场和粒子、气体等组分辐射物性参数的条件下,分别采用SSF、TFM和BMC法对不同高度导弹喷焰的红外光谱辐射强度进行了求解,结果表明:在2~5斗m波段内,导弹喷焰在2.7、4.3μm(相应波数分别为3704和2326cm^-1)谱带上具有明显的强度峰值,同时,SSF与BMC结果吻合较好,进一步证实了SSF模型的合理性。 展开更多
关键词 方向红外辐射强度 导弹尾喷焰 源项六流法
原文传递
抛物面式太阳能聚能系统聚光特性模拟 被引量:22
10
作者 帅永 张晓峰 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期484-486,共3页
结合集热器的光学特性,本文应用蒙特卡罗法对理想的槽型和碟型两种抛物面集热器在不同焦距、不同边缘角时焦面上的热流密度进行了计算,获得了焦距、边缘角和聚光比之间的关系。在考虑太阳不平行度、跟踪指向误差、镜面的反射误差条件下... 结合集热器的光学特性,本文应用蒙特卡罗法对理想的槽型和碟型两种抛物面集热器在不同焦距、不同边缘角时焦面上的热流密度进行了计算,获得了焦距、边缘角和聚光比之间的关系。在考虑太阳不平行度、跟踪指向误差、镜面的反射误差条件下,对碟型抛物面太阳能聚能系统的辐射特性进行了数值模拟分析,获得了吸收器壁面热流分布以及边缘角对焦面热流分布的影响,为太阳能聚能系统的设计和安装提供参考依据。 展开更多
关键词 蒙特卡罗法 太阳能 辐射特性 聚光比 抛物面
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西部多能源互补利用的分布式能源系统方案探讨 被引量:10
11
作者 齐学义 季炜 +1 位作者 董士奎 江良荣 《节能技术》 CAS 2008年第1期8-11,共4页
在深入了解国内外分布式能源系统的发展及研究状况的基础上,结合我国西部地区能源分布及利用现状,提出一种新颖的适合西部的可再生能源与化石能源组合的多能源互补利用的分布式能源系统方案。在系统中引入沼气产生系统、水合物存储系统... 在深入了解国内外分布式能源系统的发展及研究状况的基础上,结合我国西部地区能源分布及利用现状,提出一种新颖的适合西部的可再生能源与化石能源组合的多能源互补利用的分布式能源系统方案。在系统中引入沼气产生系统、水合物存储系统。本方案不仅能解决当地用电、取暖、生活用气的问题,而且可显著改善西部生态环境,提高活质量,更符合我国目前构建资源节约型环境友好型的社会主义和谐社会的战略要求。 展开更多
关键词 分布式能源系统 可再生能源 生态环境 沼气 水合物
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非球形粒子的散射特性分析 被引量:8
12
作者 王希影 阮立明 +1 位作者 齐宏 王圣刚 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1366-1368,共3页
本文首先利用T矩阵方法计算了复折射率吸收指数和折射指数变化时的椭球粒子和Chebyshev粒子在不同等效尺度参数下的光散射特性,并与等效的球形粒子的光散射结果进行了比较;然后分析以上两种类型非球形粒子散射特性之间的关系。结果表明... 本文首先利用T矩阵方法计算了复折射率吸收指数和折射指数变化时的椭球粒子和Chebyshev粒子在不同等效尺度参数下的光散射特性,并与等效的球形粒子的光散射结果进行了比较;然后分析以上两种类型非球形粒子散射特性之间的关系。结果表明:椭球粒子和Chebyshev粒子的散射特性与等效球形粒子的散射特性存在着差别,粒子的形状越偏离球形,这种差别就越大;复折射率折射指数的变化对非球形散射效率因子的影响要比吸收指数的影响更大一些;当等效尺度参数相同时,椭球粒子与等效球形粒子的散射效率因子的差别要远远大于Chebyshev粒子与等效球形粒子散射效率因子之间的差别。 展开更多
关键词 T矩阵法 非球形粒子 光散射
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反演非球形粒子光学常数的理论建模 被引量:5
13
作者 齐宏 王希影 +1 位作者 刘兵 阮立明 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期837-840,共4页
本文基于完整的辐射传输方程,结合T矩阵法和K-K关系式,建立反演非球形粒子光学常数(复折射率)的理论模型。首先以椭球粒子为例,分析了非球形粒子光学常数反演模型的适用范围,重点分析了不同尺度参数下椭球粒子的单值性和多值性问题;然... 本文基于完整的辐射传输方程,结合T矩阵法和K-K关系式,建立反演非球形粒子光学常数(复折射率)的理论模型。首先以椭球粒子为例,分析了非球形粒子光学常数反演模型的适用范围,重点分析了不同尺度参数下椭球粒子的单值性和多值性问题;然后以非球形煤灰粒子为例,采用MC法进行正问题计算,所得的光谱透射率作为"实验测量值",采用本文模型进行反演,得到较好的反演结果,充分说明了本文所建立的反演模型的可行性,同时分析了测量误差对实验结果的影响。 展开更多
关键词 光学常数 K—K关系式 非球形粒子 T矩阵
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平面近场辐射的单色效应和偏振态 被引量:3
14
作者 帅永 车志钊 +2 位作者 张昊春 江乐 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1002-1004,共3页
本文计算了平面内涨落电磁场产生的电磁能密度和两平行平面间的微纳米尺度辐射热流密度,分析了近场辐射中单色效应对辐射的影响,结果表明对于碳化硅(SiC),单色效应极大地提高了电磁能密度和近场辐射换热量,而对于铝(Al)则没有明显的单... 本文计算了平面内涨落电磁场产生的电磁能密度和两平行平面间的微纳米尺度辐射热流密度,分析了近场辐射中单色效应对辐射的影响,结果表明对于碳化硅(SiC),单色效应极大地提高了电磁能密度和近场辐射换热量,而对于铝(Al)则没有明显的单色效应.本文还分析了不同偏振态对热辐射的影响.针对SiC材料,在微纳米尺度范围内,电磁能密度和辐射换热量主要受p偏振的近场倏逝波的影响,而s偏振电磁波和p偏振的远场传播波对微纳米尺度下辐射总量的贡献可以忽略. 展开更多
关键词 热辐射 近场 单色效应 偏振
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复杂地表场景生成中太阳辐射模拟方法 被引量:4
15
作者 帅永 卿恒新 +1 位作者 杜以强 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1905-1908,共4页
复杂自然地表场景温度场模拟是遥感成像仿真的非常重要一环。本文分析了主要的影响因素—太阳辐射,建立了计算复杂地表入射太阳辐射总能量的理论模型,重点分析了地形的遮挡效应,用Monte-carlo法计算实现,提出了相关长度的概念,使计算效... 复杂自然地表场景温度场模拟是遥感成像仿真的非常重要一环。本文分析了主要的影响因素—太阳辐射,建立了计算复杂地表入射太阳辐射总能量的理论模型,重点分析了地形的遮挡效应,用Monte-carlo法计算实现,提出了相关长度的概念,使计算效率提高了3~30倍,精度保持不变。 展开更多
关键词 太阳辐射 地形复杂性 蒙特卡洛法 遮挡效应
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圆柱坐标系下任意方向辐射强度的源项六流法模拟 被引量:4
16
作者 阮立明 齐宏 +2 位作者 王圣刚 赵辉 李保成 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期437-443,共7页
基于传统热流法,提出一种圆柱坐标系下的源项六流模型(Source Six Flux,SSF),可快速准确地计算参与性介质内任意方向的出射辐射强度.详细介绍SSF模型的基本原理和求解步骤,以圆柱形吸收、散射、发射性介质为例,模拟其沿任意方向的出射... 基于传统热流法,提出一种圆柱坐标系下的源项六流模型(Source Six Flux,SSF),可快速准确地计算参与性介质内任意方向的出射辐射强度.详细介绍SSF模型的基本原理和求解步骤,以圆柱形吸收、散射、发射性介质为例,模拟其沿任意方向的出射辐射强度,并与反向蒙特卡罗法(Backward Monte Carlo,BMC)和二流法(Two Flux Method,TFM)的计算结果进行比较.结果表明,SSF法与BMC法的计算结果吻合较好,计算精度均高于TFM法,但SSF法的计算效率明显优于BMC法.因此,SSF模型是一种适用于计算任意方向辐射强度问题的高效数值模型. 展开更多
关键词 方向辐射强度 源项六流法 反蒙特卡罗法
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基于太阳能及生物质能综合利用的分布式能源系统探讨 被引量:7
17
作者 齐学义 季炜 董士奎 《节能技术》 CAS 2007年第4期348-350,共3页
结合中国西部的能源现状及地域资源优势,提出一种新型的太阳能及生物质能综合利用的分布式能源系统,该系统主要由供电系统、供热系统、供气系统构成,形成一种高效无污染可以供沼气、供热、供电、提供农业生产肥料等能量梯级利用的综合... 结合中国西部的能源现状及地域资源优势,提出一种新型的太阳能及生物质能综合利用的分布式能源系统,该系统主要由供电系统、供热系统、供气系统构成,形成一种高效无污染可以供沼气、供热、供电、提供农业生产肥料等能量梯级利用的综合供能系统。通过该系统模型的建立,探讨了该系统的可行性以及在可再生能源利用及环保节能等方面将起到的积极推动作用。 展开更多
关键词 太阳能 生物质能 分布式能源系统 可再生能源 环保节能
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求解任意方向辐射强度的广义多流法 被引量:3
18
作者 齐宏 王大林 +2 位作者 黄细珍 阮立明 赵辉 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1204-1206,共3页
本文提出一种基于有限体积法的精确求解任意方向辐射强度的广义多流法(Multi-Flux Method,MFM)。以圆柱形吸收、散射、发射性介质为例,采用MFM模拟其沿任意方向的出射辐射强度,并与反向蒙特卡洛法(Backward Monte Carlo,BMC)的计算结果... 本文提出一种基于有限体积法的精确求解任意方向辐射强度的广义多流法(Multi-Flux Method,MFM)。以圆柱形吸收、散射、发射性介质为例,采用MFM模拟其沿任意方向的出射辐射强度,并与反向蒙特卡洛法(Backward Monte Carlo,BMC)的计算结果进行了比较分析。结果表明,MFM法与BMC法的计算结果吻合较好,但MFM法的计算效率明显优于BMC法。因此,MFM模型是一种适用于计算任意方向辐射强度问题的高效数值模型。 展开更多
关键词 广义多流法 反向蒙特卡罗法 方向辐射强度
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太阳能技术在建筑节能中的应用形式及工程实例分析 被引量:6
19
作者 季炜 王晓燕 +1 位作者 刘景伟 董世奎 《建筑节能》 CAS 2007年第9期50-54,共5页
通过太阳能技术在建筑节能中应用形式的探讨和典型工程实例分析,指出太阳能技术应用于建筑的环保性、经济性以及在缓解能源紧张、节能减排、促进社会经济可持续发展中所起到的重要作用,提出应积极推广太阳能技术在建筑上的应用。
关键词 太阳能技术 建筑节能 节能减排 可持续发展
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超环面-CPC组合系统的太阳能聚集特性分析 被引量:1
20
作者 张晓晨 帅永 谈和平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期235-239,共5页
结合光学软件比较分析了碟式抛物镜、菲涅尔反射镜、超环面聚光镜的聚集辐射性能,重点考察光线入射角度对光斑均匀性、聚光比等性能的影响。优化设计获得一种在聚光比、光斑均匀性、公差容忍度等性能方面都较优异的超环面-CPC组合系统,... 结合光学软件比较分析了碟式抛物镜、菲涅尔反射镜、超环面聚光镜的聚集辐射性能,重点考察光线入射角度对光斑均匀性、聚光比等性能的影响。优化设计获得一种在聚光比、光斑均匀性、公差容忍度等性能方面都较优异的超环面-CPC组合系统,为太阳能聚集设备的创新设计提供了新思路。 展开更多
关键词 太阳聚光镜 聚集特性 超环面 CPC 光线追迹
原文传递
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