单元表面间辐射传递系数的新型计算方法 被引量：16

1

作者 张伟清 宣益民 韩玉阁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期77-80,85,共5页

通过对辐射能量传递过程的分解,建立辐射传递系数与角系数之间的关系,提出了一种计算具有漫反射辐射界面特性的单元表面之间辐射传递系数的新型计算方法。该方法分离了单元表面辐射特性和几何特性对辐射传递系数的影响。分别采用新方法... 通过对辐射能量传递过程的分解,建立辐射传递系数与角系数之间的关系,提出了一种计算具有漫反射辐射界面特性的单元表面之间辐射传递系数的新型计算方法。该方法分离了单元表面辐射特性和几何特性对辐射传递系数的影响。分别采用新方法和蒙特卡洛法计算了立方体内部单元表面之间的辐射传递系数,并且从理论上对两种计算方法的耗时性和计算精度进行了分析比较。结果表明,相对于蒙特卡洛法,该方法所需的计算时间更少,而且不随单元表面吸收率的变化而变化;在计算精度上,该方法相对于蒙特卡洛法具有更高计算精度。 展开更多

关键词 蒙特卡洛法 角系数 辐射传递系数

下载PDF 职称材料

航天器温度场的蒙特卡罗法计算 被引量：11

2

作者 孙凤贤 夏新林 刘顺隆 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2001年第5期10-12,3,共3页

将蒙特卡罗法与热网络法相结合来求解航天器的温度场 .采用蒙特卡罗法计算热网络节点间的红外辐射网络系数和表面单元间的太阳光辐射传递系数 ,以消除角系数计算中的不合理假设 .在此基础上 ,编制了计算辐射传递系数和求解热网络方程组... 将蒙特卡罗法与热网络法相结合来求解航天器的温度场 .采用蒙特卡罗法计算热网络节点间的红外辐射网络系数和表面单元间的太阳光辐射传递系数 ,以消除角系数计算中的不合理假设 .在此基础上 ,编制了计算辐射传递系数和求解热网络方程组的计算软件 ;结合由NEVADA软件得出的外热流数据 ,对某卫星平台的热设计方案进行了稳态温度场计算分析 .经研究发现 ,将蒙特卡罗法与热网络法相结合对系统的复杂结构和部件表面的辐射特性有很好的适应性 ,但计算量较大 . 展开更多

关键词 航天器 温度场 热网络法 蒙特卡罗法 热分析 辐射传递系数 辐射网络系数

下载PDF 职称材料

空间辐射散热器含液滴介质的辐射特性和辐射传热 被引量：8

3

作者 阮立明 谈和平 +2 位作者 王平阳 刘林华 夏新林 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期32-38,共7页

本文从米氏电磁散射理论出发， 计算了含液滴介质的辐射特性。考察了各向同性散射能量传递份额的再分配， 导出了吸收、发射、各向同性散射介质的辐射传递系数。计算了空间辐射散热器液滴层瞬态辐射换热， 经与文献 ［４， ５］ 的比较... 本文从米氏电磁散射理论出发， 计算了含液滴介质的辐射特性。考察了各向同性散射能量传递份额的再分配， 导出了吸收、发射、各向同性散射介质的辐射传递系数。计算了空间辐射散热器液滴层瞬态辐射换热， 经与文献 ［４， ５］ 的比较表明， 本文所导出的辐射传递系数计算方法正确， 精度高。用计算机辅助实验， 分析液滴发生器产生粒子的大小、粒径分布对瞬态辐射换热的影响， 可减少空间辐射散热器设计过程中的实验次数。 展开更多

关键词 空间辐射散热器 液滴层 辐射换热 辐射传递系数

下载PDF 职称材料

漫反射与非漫反射表面间的辐射传递系数快速计算

4

作者 厉夫兵 游啟 +1 位作者 冷俊敏 杨林昊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期265-275,共11页

针对蒙特卡洛方法计算目标表面间辐射传递系数耗时过长的问题,提出了一种计算漫反射灰体与非漫反射灰体表面间辐射传递系数的快速方法。首先,利用蒙特卡洛方法在漫反射表面生成发射光束集并进行射线追踪,计算漫反射表面对目标表面的辐... 针对蒙特卡洛方法计算目标表面间辐射传递系数耗时过长的问题,提出了一种计算漫反射灰体与非漫反射灰体表面间辐射传递系数的快速方法。首先,利用蒙特卡洛方法在漫反射表面生成发射光束集并进行射线追踪,计算漫反射表面对目标表面的辐射传递系数;然后,在非漫反射表面生成发射光束并进行射线追踪,如果射线在多次反射过程中击中任意漫反射表面,则利用反射光束的漫反射特性,直接调用漫反射表面的辐射传递系数对反射能量进行分配,并停止射线追踪。对正六面体模型内表面(两个漫反射面元、四个镜反射面元)的辐射传递系数进行仿真,结果表明,当表面反射率ρ=0.4时,镜反射表面的辐射传递系数计算时间仅为蒙特卡洛方法的1/3;ρ=0.8时,相应的计算时间占比低于1/10,并且保持良好的计算精度。理论推导并分析了影响该方法计算速度的模型参数,结果表明:表面反射率越高,系统中漫反射表面占比越大,快速方法中单束光线的平均追踪次数较蒙特卡洛方法越少,非漫反射表面的辐射传递系数计算优势越明显。 展开更多

关键词 辐射换热 辐射传递系数 蒙特卡洛法 漫反射表面 非漫反射表面

下载PDF 职称材料

建筑物温度场理论建模研究及逐时计算 被引量：4

5

作者 谢鸣 李玉秀 +1 位作者 徐辉 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1013-1015,共3页

建筑物温度场计算是目标红外图像理论建模的基础,本文研究了建筑物外表面温度场理论模型的建立,探讨了蒙特卡罗法在求解建筑物表面辐射传递系数中的应用,文中以哈尔滨市最高建筑物华融大厦为对象,逐时、逐季节计算了其辐射传递系数及温... 建筑物温度场计算是目标红外图像理论建模的基础,本文研究了建筑物外表面温度场理论模型的建立,探讨了蒙特卡罗法在求解建筑物表面辐射传递系数中的应用,文中以哈尔滨市最高建筑物华融大厦为对象,逐时、逐季节计算了其辐射传递系数及温度场分布,阐述了模型的合理性。 展开更多

关键词 蒙特卡洛法 辐射传递系数 建筑物 红外图像

下载PDF 职称材料

双向蒙特卡罗法模拟参与性介质中的辐射换热 被引量：3

6

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

下载PDF 职称材料

灰体球内表面的辐射传递系数 被引量：3

7

作者 厉夫兵 李红莲 《湘潭大学自然科学学报》 北大核心 2017年第2期86-89,共4页

针对内表面为灰体的球形目标,分析了发射微元的辐射能量在球腔内的多次反射过程,利用角系数公式计算了各次能量交换过程中每个微元吸收、反射的能量,推导了灰体球内表面微元间的辐射传递系数理论计算公式.同时,利用蒙特卡洛方法计算了... 针对内表面为灰体的球形目标,分析了发射微元的辐射能量在球腔内的多次反射过程,利用角系数公式计算了各次能量交换过程中每个微元吸收、反射的能量,推导了灰体球内表面微元间的辐射传递系数理论计算公式.同时,利用蒙特卡洛方法计算了不同发射率条件下,发射微元对各球面微元间的辐射传递系数.理论推导结果表明,当灰体球内表面各微元的发射率相同时,微元间的辐射传递系数等于微元间的辐射角系数,与表面发射率无关.蒙特卡洛方法在不同发射率条件下的数值计算结果验证了理论公式的正确性. 展开更多

关键词 辐射换热 辐射传递系数 蒙特卡洛 灰体 角系数

下载PDF 职称材料

诱饵球镜面反射内壁的辐射传递系数计算 被引量：3

8

作者 厉夫兵 冷俊敏 李红莲 《现代防御技术》 北大核心 2017年第3期193-199,214,共8页

针对内表面具备镜面反射特性的空间诱饵球,基于蒙特卡罗方法建立漫发射模型,推导光线的最大反射次数,利用光线在球腔的传播特性求解光线与球壁的多次反射交点,计算球面微元吸收的光束能量,获取不同反射率情况下单一球面微元对全部球面... 针对内表面具备镜面反射特性的空间诱饵球,基于蒙特卡罗方法建立漫发射模型,推导光线的最大反射次数,利用光线在球腔的传播特性求解光线与球壁的多次反射交点,计算球面微元吸收的光束能量,获取不同反射率情况下单一球面微元对全部球面微元的辐射传递系数。计算结果表明,单一微元对球面各微元的辐射传递系数中存在2个峰值,分别为微元对其自身的辐射传递系数,以及微元对其球对称微元的辐射传递系数。随着反射率的增大,微元对其自身的辐射传递系数逐渐接近于微元对其球对称微元的辐射传递系数;当反射率接近于1时,两者的值近似相等。 展开更多

关键词 辐射传递系数 辐射换热 镜面反射 蒙特卡罗 角系数 球

下载PDF 职称材料

基于MC法的塔式炉内辐射换热计算与分析 被引量：2

9

作者 豆瑞锋 温治 +5 位作者 李文 王丽红 程淑明 邹航 冯霄红 董斌 《冶金能源》 北大核心 2008年第6期19-21,26,共4页

应用蒙特卡罗法建立了辐射透明介质中多个不透明表面间的辐射传热模型,应用该模型对塔式炉内辐射换热的分析得出:在塔式炉辐射管加热段的传热模型中,炉墙、相邻行程带钢对带温的影响值得考虑;带宽方向上带温分布不均匀,一方面是炉温分... 应用蒙特卡罗法建立了辐射透明介质中多个不透明表面间的辐射传热模型,应用该模型对塔式炉内辐射换热的分析得出:在塔式炉辐射管加热段的传热模型中,炉墙、相邻行程带钢对带温的影响值得考虑;带宽方向上带温分布不均匀,一方面是炉温分布不均造成的,另一方面是辐射换热参数沿带宽方向上的分布特点导致的,且后者的影响在带温与炉温差别较大时更为显著;由于塔式炉炉膛结构的影响,带宽方向上均匀的炉温分布同样改变不了带温分布的不均匀性。 展开更多

关键词 蒙特卡罗法 辐射换热 辐射传递系数 角系数

下载PDF 职称材料

太阳模拟器复杂构型卫星稳态温度场的数值模拟 被引量：2

10

作者 刘阳 刘学 黄本诚 《航天器环境工程》 2006年第1期29-33,共5页

文章基于蒙特卡罗-区域分解法,建立太阳模拟器内复杂几何构型卫星稳态温度场数学模型;利用数值模拟求解卫星表面太阳辐照面积、红外和太阳辐射传递系数,得到不同辐照条件下卫星的温度分布; 分析太阳辐照的非均匀性和不稳定性对温度分布... 文章基于蒙特卡罗-区域分解法,建立太阳模拟器内复杂几何构型卫星稳态温度场数学模型;利用数值模拟求解卫星表面太阳辐照面积、红外和太阳辐射传递系数,得到不同辐照条件下卫星的温度分布; 分析太阳辐照的非均匀性和不稳定性对温度分布的影响。计算结果表明:蒙特卡罗-区域分解法对于太阳模拟器模拟空间外热流的仿真研究是一种非常有效的方法;太阳辐照非均匀性对温度分布的影响大于不稳定性所产生的影响。 展开更多

关键词 太阳模拟器 几何构型 卫星 稳态温度场 数值模拟 温度分布 太阳辐照面积 域分解法 蒙特卡罗 非均匀性 不稳定性 温度场数学模型 辐射传递系数 空间外热流 模拟求解 仿真研究 计算 红外 方法 表面

下载PDF 职称材料

漫反射下两层散射性介质内的瞬态耦合换热

11

作者 王平阳 谈和平 夏新林 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第12期98-101,共4页

采用光线踪迹 /节点分析法研究了在漫反射、表面不透明、分界面半透明的两层平板状吸收、各向同性散射性非灰介质内的辐射与导热瞬态耦合换热。两层介质具有不同的辐射特性 ,折射率均大于等于 1。在考虑表面多次反射和介质多次散射的情... 采用光线踪迹 /节点分析法研究了在漫反射、表面不透明、分界面半透明的两层平板状吸收、各向同性散射性非灰介质内的辐射与导热瞬态耦合换热。两层介质具有不同的辐射特性 ,折射率均大于等于 1。在考虑表面多次反射和介质多次散射的情况下 ,推导了复合层辐射传递系数 ,由辐射传递系数计算辐射热源项。在对流、辐射换热边界条件下 ,采用控制容积法求解瞬态能量方程 ,获得了复合层内的稳态、瞬态温度场和热流密度 ,与 Galerkin法的计算结果比较 ,表明该文的计算方法正确 。 展开更多

关键词 辐射 导热耦合换热 各向同样散射 复合介质 光线踪迹/节点分析法 漫反射 辐射传递系数 热流密度 温度场 散射反照率

原文传递

蒙特卡洛方法在辐射换热计算中的应用 被引量：1

12

作者 卞伯绘 李浩 《自然杂志》 1986年第4期-,共6页

随着电子计算机的不断发展,蒙特卡洛方法的实际应用也越来越广,现已被用于辐射传热的计算.《蒙特卡洛方法在辐射换热计算中的应用》一文对该研究领域作了详细介绍.

关键词 能束 单位面积 辐射换热 辐射传递系数 蒙特卡洛

下载PDF 职称材料

基于可达辐射能的目标表面辐射传递系数计算方法 被引量：1

13

作者 梁英 肖卫国 +1 位作者 王力 刘泽文 《红外》 CAS 2014年第2期44-48,共5页

为了便于在红外成像仿真中对目标表面温度场进行计算,提出了一种基于可达辐射能的目标表面辐射传递系数计算方法。分别用公式法、蒙特卡洛法和可达辐射能计算法计算了两两垂直表面和两两平行表面模型间的辐射传递系数,并进行了仿真验证... 为了便于在红外成像仿真中对目标表面温度场进行计算,提出了一种基于可达辐射能的目标表面辐射传递系数计算方法。分别用公式法、蒙特卡洛法和可达辐射能计算法计算了两两垂直表面和两两平行表面模型间的辐射传递系数,并进行了仿真验证。结果表明,该可达辐射能计算方法在确保计算精度满足要求的同时,在计算效率上相对于公式法和蒙特卡洛法都有较大提高。 展开更多

关键词 蒙特卡洛法 辐射传递系数 相互辐射

下载PDF 职称材料

发射特性对线性各向异性散射介质内瞬态温度分布的影响(英文) 被引量：1

14

作者 易红亮 谈和平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期60-69,共10页

考虑各向异性散射介质内的辐射传递方向 ,本文考察了辐射能的重新分配过程。利用射线踪迹法结合Hottel和 Sarofim区域法推导了辐射传递系数 (RTCs)。考虑一维各向异性参与性半透明灰介质。两边界表面为镜反射 ,一个表面半透明 ,另一个... 考虑各向异性散射介质内的辐射传递方向 ,本文考察了辐射能的重新分配过程。利用射线踪迹法结合Hottel和 Sarofim区域法推导了辐射传递系数 (RTCs)。考虑一维各向异性参与性半透明灰介质。两边界表面为镜反射 ,一个表面半透明 ,另一个表面不透明。辐射传递系数用于计算辐射热源项。瞬态能量方程由全隐式控制容积法求解。外界辐射加热与对流冷却同时作用于边界表面。考虑四个线性散射相函数。以各向同性散射情况比较 ,研究不透明边界两侧发射特性和线性散射相函数对瞬态温度分布的影响。结果表明 ,各向异性散射与各向同性散射介质间的相对温度差异与散射不对称参数近似成正比。 展开更多

关键词 辐射能 导热 辐射传递系数 射线踪迹 线性各向异性散射 相函数 发射特性

下载PDF 职称材料

三维灰体辐射传递系数蒙特卡罗的GPU计算 被引量：1

15

作者 刘硕 朱希安 +1 位作者 王占刚 厉夫兵 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第11期3357-3360,共4页

为了计算漫反射灰体表面之间的辐射传递系数,建立了三维灰立方体模型,在所建立的三维立体空间内表面选取发射表面,利用蒙特卡罗方法生成发射光线,并对光线进行光线追踪,计算发射表面与其他表面之间的辐射传递系数。针对基于蒙特卡罗法... 为了计算漫反射灰体表面之间的辐射传递系数,建立了三维灰立方体模型,在所建立的三维立体空间内表面选取发射表面,利用蒙特卡罗方法生成发射光线,并对光线进行光线追踪,计算发射表面与其他表面之间的辐射传递系数。针对基于蒙特卡罗法计算三维灰体表面之间辐射传递系数时耗时过长的问题,进行了基于显卡GPU实现蒙特卡罗并行计算的研究。利用统一编程架构CUDA对蒙特卡罗法进行了编程实现,采用CUDA随机数发生算法并行处理了求解辐射传递系数中的光线追踪过程,实现了计算辐射传递系数的并行方案。实验结果表明,相对于CPU串行计算方法,基于CUDA架构的并行蒙特卡罗法求解辐射传递系数可以取得高达80倍的计算加速比。 展开更多

关键词 蒙特卡罗方法 辐射传递系数 并行计算 GPU 三维灰体

下载PDF 职称材料

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

16

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

下载PDF 职称材料

弹头包络目标辐射传递系数的蒙特卡洛计算 被引量：1

17

作者 刘硕 朱希安 厉夫兵 《战术导弹技术》 北大核心 2018年第3期44-52,共9页

为了计算镜面反射的气球内表面和漫反射的导弹弹头外表面之间的辐射传递系数,建立了包络目标的面元剖分模型。然后,选取发射面元,利用蒙特卡洛方法生成发射光线并对光线进行路径追踪,获取线面碰撞发生时的面元吸热和光线反射信息,计算... 为了计算镜面反射的气球内表面和漫反射的导弹弹头外表面之间的辐射传递系数,建立了包络目标的面元剖分模型。然后,选取发射面元,利用蒙特卡洛方法生成发射光线并对光线进行路径追踪,获取线面碰撞发生时的面元吸热和光线反射信息,计算发射面元与全体面元之间的辐射传递系数,并在完全灰体条件下验证了方法的正确性。气球镜面反射率ρs=0.9、弹头漫发射率εc=0.8时的计算结果表明:气球内表面的某发射面元(面元中心天顶角55°、方位角55°)对气球全体面元的辐射传递系数存在两个明显的峰值,对弹头表面存在一个峰值区域;弹头表面的某发射面元(面元中心方位角55°,母线长度1.68m)对气球内表面和弹头表面各存在一个辐射传递系数峰值区域。 展开更多

关键词 导弹弹头 包络球 蒙特卡洛 辐射传递系数

原文传递

霍尔推力器热设计优化研究 被引量：1

18

作者 于博 余水淋 +1 位作者 黄浩 康小录 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期150-156,共7页

霍尔推力器的热设计对磁场性能有显著影响。为研究推力器的热优化方法,对典型霍尔推力器进行热分布计算。采用热传导与热辐射耦合的计算方法,以辐射传递系数替代角系数,来表征微元表面间的相对位置对热辐射的影响。为验证模型及相关经... 霍尔推力器的热设计对磁场性能有显著影响。为研究推力器的热优化方法,对典型霍尔推力器进行热分布计算。采用热传导与热辐射耦合的计算方法,以辐射传递系数替代角系数,来表征微元表面间的相对位置对热辐射的影响。为验证模型及相关经验参数的正确性,在真空舱中开展推力器试验件的放电试验,获得推力器外部4个测点的温度,并以此结果与同结构、同工况下的计算数据进行比对,模型的最大相对误差可以控制在10%以内。在此基础上,考察了几种典型的热设计方法对导磁组件温度分布的影响,接着,对最优方案进行磁场性能变化的评估。本文结果可对霍尔推力器的热设计优化提供参考。 展开更多

关键词 霍尔推力器 数值分析 辐射传递系数 热设计优化

下载PDF 职称材料

封闭腔不透明表面辐射传递系数统计分析 被引量：1

19

作者 刘阳 刘学 黄本诚 《热科学与技术》 CAS CSCD 2006年第1期27-31,共5页

基于蒙特卡罗法定义封闭腔内不透明表面辐射换热的辐射传递系数,并与角系数、哥布哈特系数进行比较,发现其在反映综合考虑表面材料物性以及空间几何位置的能量传输特性过程中更具有通用性。统计分析辐射传递系数概率分布和置信度水平,... 基于蒙特卡罗法定义封闭腔内不透明表面辐射换热的辐射传递系数,并与角系数、哥布哈特系数进行比较,发现其在反映综合考虑表面材料物性以及空间几何位置的能量传输特性过程中更具有通用性。统计分析辐射传递系数概率分布和置信度水平,推导封闭腔内辐射传递系数的平均相对和绝对误差公式,为用蒙特卡罗法求解辐射换热中所确定的计算精度和计算工作量提供了参考依据。 展开更多

关键词 蒙特卡罗法 不透明表面 辐射传递系数 统计分析

下载PDF 职称材料

漫反射各向异性散射介质内的温度热流场

20

作者 易红亮 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1007-1009,共3页

本文采用射线踪迹结合节点分析法和谱带模型,研究了漫反射不透明边界下吸收、发射、各向异性散射介质内的热辐射传递过程。考虑介质辐射能的入射和散射方向,导出漫反射、不透明边界、各向异性散射介质的辐射传递系数。在辐射平衡的情况... 本文采用射线踪迹结合节点分析法和谱带模型,研究了漫反射不透明边界下吸收、发射、各向异性散射介质内的热辐射传递过程。考虑介质辐射能的入射和散射方向,导出漫反射、不透明边界、各向异性散射介质的辐射传递系数。在辐射平衡的情况下,考察了表面发射率和散射反照率对介质内辐射热流和温度场的影响。研究表明,介质不透明边界处存在温度跃迁现象,而且,内界面发射率越大,相应界面温度跃迁越小。 展开更多

关键词 射线踪迹 辐射传递系数 各向异性散射

下载PDF 职称材料