半透明平板边界入射辐射热流密度的反问题 被引量：7

1

作者 刘林华 谈和平 余其铮 《计算物理》 CSCD 北大核心 1999年第3期235-252,共18页

对一维半透明平板内辐射、导热及边界对流耦合换热过程进行了研究。提出了一种由一侧边界出射辐射强度反演另一侧边界入射辐射热流密度的方法。通过对各向异性散射、吸收系数、散射系数、边界外侧来流温度、对流换热系数、半透明平板的... 对一维半透明平板内辐射、导热及边界对流耦合换热过程进行了研究。提出了一种由一侧边界出射辐射强度反演另一侧边界入射辐射热流密度的方法。通过对各向异性散射、吸收系数、散射系数、边界外侧来流温度、对流换热系数、半透明平板的导热系数和平板厚度等参数对反演精度影响的分析表明，方法是可行的。 展开更多

关键词 辐射反问题 辐射热流密度 半透明平板

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非灰系统当量灰吸收系数的反演 被引量：8

2

作者 聂宇宏 陈海耿 姚寿广 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1041-1044,共4页

提出了一种由气体温度场反向分析计算气体当量灰吸收系数的方法.采用段法(区域法)求解正问题,反演中采用求目标函数极小值的共轭梯度法.以直通式实验炉的测量数据为求解条件,用该计算得到了炉内气体介质当量灰吸收系数的分布.数值模拟... 提出了一种由气体温度场反向分析计算气体当量灰吸收系数的方法.采用段法(区域法)求解正问题,反演中采用求目标函数极小值的共轭梯度法.以直通式实验炉的测量数据为求解条件,用该计算得到了炉内气体介质当量灰吸收系数的分布.数值模拟结果表明,段法与共轭梯度法结合可以较好地反演非灰系统的当量灰吸收系数.与指数宽带段法模型结果的比较表明,反演得到的当量灰吸收系数具有与指数宽带模型相当的精度,但计算量小于宽带模型的1/10. 展开更多

关键词 当量灰吸收系数 辐射反问题 温度场 共轭梯度法

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燃烧室内三维温度场的辐射反问题 被引量：7

3

作者 刘林华 谈和平 余其铮 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 1999年第1期62-69,共8页

本文提出了一种在介质辐射特性已知的条件下，由壁面入射辐射热流的测量值反演燃烧室内三维温度场的方法。该方法是在辐射传递方程离散坐标近似的基础上，用求目标函数极小值的共轭梯度法进行反演计算。通过对吸收系数、散射不对称因子... 本文提出了一种在介质辐射特性已知的条件下，由壁面入射辐射热流的测量值反演燃烧室内三维温度场的方法。该方法是在辐射传递方程离散坐标近似的基础上，用求目标函数极小值的共轭梯度法进行反演计算。通过对吸收系数、散射不对称因子、反照率、壁面黑度和燃烧室大小尺寸等参数对反演精度影响的分析，结果表明，即使存在随机测量误差，这些参数对温度场反演精度的影响也不大，本文所提出的方法可较精确地反演燃烧室内三维温度场。 展开更多

关键词 辐射反问题 温度场 燃烧室 三维

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一维辐射系统吸收系数的反问题 被引量：5

4

作者 张昊春 谈和平 甄仌 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期293-295,共3页

辐射反问题是当前的研究热点之一。本文采用离散坐标法求解正问题,用共轭梯度法求解一维系统吸收系数的反问题。用正问题的计算结果加上误差作为反问题的求解条件。数值计算的结果表明,共轭梯度法可以比较好的反演辐射系统的吸收系数。... 辐射反问题是当前的研究热点之一。本文采用离散坐标法求解正问题,用共轭梯度法求解一维系统吸收系数的反问题。用正问题的计算结果加上误差作为反问题的求解条件。数值计算的结果表明,共轭梯度法可以比较好的反演辐射系统的吸收系数。在考虑散射时,反演效果比不考虑散射的反演效果好。 展开更多

关键词 辐射反问题 离散坐标法 共轭梯度法 一维辐射系统 吸收系数 辐射传热

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半透明介质中辐射传递方程的反演计算及数值模拟 被引量：5

5

作者 谈和平 余其铮 +1 位作者 阮立明 夏新林 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期75-80,共6页

本文介绍了一侧为半透明、另一侧为非透明界面时一维半透明介质的辐射强度计算式。采用辐射与导热复合换热模型计算半透明介质内温度场。利用已知的温度场求半透明介质的辐射强度一正问题计算。将此辐射强度代入辐射反问题计算模型，引... 本文介绍了一侧为半透明、另一侧为非透明界面时一维半透明介质的辐射强度计算式。采用辐射与导热复合换热模型计算半透明介质内温度场。利用已知的温度场求半透明介质的辐射强度一正问题计算。将此辐射强度代入辐射反问题计算模型，引入测量误差，采用Ｃｈａｈｉｎｅ方法及演半透明介质内温度场一反问题计算。数值模拟表明，本文所采用的辐射反演法具有较高的精度及稳定性。 展开更多

关键词 辐射传递方程 半透明介质 辐射反问题

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基于ISPSO的半透明介质中多种辐射特性参数反演

6

作者 方弘毅 蒋新宇 +3 位作者 贺振宗 王登奎 毛军逵 陈涛 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2023年第1期37-46,共10页

半透明介质广泛存在于工业和化工设备中,其热辐射特性在研究介质传热过程中起着重要作用。本文提出了一种改进的随机粒子群优化(Stochastic particle swarm optimization,ISPSO)算法,从角度光散射测量信号中反演半透明介质的热辐射特性... 半透明介质广泛存在于工业和化工设备中,其热辐射特性在研究介质传热过程中起着重要作用。本文提出了一种改进的随机粒子群优化(Stochastic particle swarm optimization,ISPSO)算法,从角度光散射测量信号中反演半透明介质的热辐射特性参数,即吸收系数、散射系数和不对称系数。研究结果表明,与随机粒子群算法(Stochastic particle swarm optimization,SPSO)相比,ISPSO算法避免了局部最优和收敛精度低的现象,即使在5%的随机测量误差下也能获得合理的检索结果。当只需要研究两个参数时,反结果的鲁棒性是令人满意的。当反演的参数较多时,反演精度会降低。此外,在5%随机测量误差下,同时反演多个辐射特性参数时,即吸收系数、散射系数和不对称因子,本文提供的方法仍能得到满意的结果。结果表明,本文提供的反演方法是一种有效可靠的方法,可以同时估计半透明介质中的多个辐射特性参数。 展开更多

关键词 辐射反问题 辐射特性参数 改进的随机微粒群算法 半透明介质 光角度散射测量方法

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吸收散射性三维矩形介质内辐射源项的反问题 被引量：3

7

作者 刘林华 谈和平 余其铮 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期71-75,共5页

提出了一种由边界出射辐射强度反演吸收散射性三维矩形介质内辐射源项分布的方法。该方法是在辐射传递方程离散坐标近似的基础上，用求目标函数极小值的共轭梯度法进行反演计算。通过对介质辐射特性、光学厚度等参数对反演精度影响的分... 提出了一种由边界出射辐射强度反演吸收散射性三维矩形介质内辐射源项分布的方法。该方法是在辐射传递方程离散坐标近似的基础上，用求目标函数极小值的共轭梯度法进行反演计算。通过对介质辐射特性、光学厚度等参数对反演精度影响的分析，结果表明，即使存在测量误差，本文所提出的方法可较精确地反演辐射源项。 展开更多

关键词 辐射反问题 辐射源项 矩形介质 吸收散射 热流

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基于主被动层析融合的碳烟火焰多参数场重建

8

作者 高包海 齐宏 +3 位作者 史景文 牛志田 任亚涛 何明键 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1135-1147,共13页

为克服实际工程应用中火焰辐射特性未知导致对火焰温度和辐射特性协同重建的低效率和低精度难题,结合主动激光层析吸收光谱和被动辐射成像技术,提出一种基于主被动层析融合的高温碳烟火焰多物理场协同重建的新方法。结合多谱段下激光层... 为克服实际工程应用中火焰辐射特性未知导致对火焰温度和辐射特性协同重建的低效率和低精度难题,结合主动激光层析吸收光谱和被动辐射成像技术,提出一种基于主被动层析融合的高温碳烟火焰多物理场协同重建的新方法。结合多谱段下激光层析透射测量信号和火焰自发辐射光场测量信号,根据火焰弥散介质辐射传输机理建立主被动层析的多场协同重建模型,对数值模拟高温碳烟火焰和耶鲁大学实验燃烧火焰的三维辐射物性场、温度场及气固两相燃烧产物组分浓度场的协同重建进行模拟研究,并对多种测量信号的随机误差进行误差传递分析。结果表明:当激光信噪比大于25 dB时,模拟火焰衰减系数场重建的相关系数接近1,重建的温度场与真值吻合较好;当激光信噪比大于30 dB时,实验火焰碳烟颗粒浓度场重建的相关系数接近1,温度场重建相关系数约为0.83;光场信号测量噪声对温度重建精度的影响比激光测量噪声显著,应尽可能保证激光与光场测量系统的标定精度。 展开更多

关键词 主动激光层析 光场成像技术 高温碳烟火焰 辐射反问题 多参数场重建

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二维真空系中壁面辐射热负荷反问题 被引量：4

9

作者 范宏武 李炳熙 +1 位作者 杨励丹 工藤一彦 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期104-106,共3页

在MonteCarlo法的基础上用特异值分解法 (SVD)与共轭梯度法 (CGM )分别求解了壁面辐射热负荷反问题。计算结果表明 ,考虑测量值误差时 。

关键词 辐射反问题 特异值分解法 共轭梯度法

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反演计算不同炉气温度下非灰气体的当量吸收系数的方法 被引量：3

10

作者 聂宇宏 陈海耿 姚寿广 《动力工程》 CSCD 北大核心 2005年第6期830-833,共4页

提出了一种反演计算不同炉气温度下非灰气体的当量吸收系数的方法。此方法以实验数据反演得到的非灰气体的当量吸收系数作为物性参数,由正演算计算不同条件下的炉气温度,并以此为定解条件,反演不同炉气温度下的非灰气体的当量吸收系数,... 提出了一种反演计算不同炉气温度下非灰气体的当量吸收系数的方法。此方法以实验数据反演得到的非灰气体的当量吸收系数作为物性参数,由正演算计算不同条件下的炉气温度,并以此为定解条件,反演不同炉气温度下的非灰气体的当量吸收系数,反复迭代,直至收敛。反演计算过程中采用区域法与求目标函数最小值的共轭梯度法相结合的方法。与实验结果比较表明,该方法可以较为准确地反演不同炉气温度下的非灰气体的当量吸收系数。最后,用该方法计算并比较了非灰气体的当量吸收系数随炉气温度的变化。 展开更多

关键词 动力机械工程 辐射反问题 非灰气体的当量吸收系数 区域法 炉气温度

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反演辐射传递方程的Tikhonov方法 被引量：2

11

作者 谈和平 阮立明 +1 位作者 夏新林 余其铮 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期163-166,共4页

反演辐射传递方程的Ｔｉｋｈｏｎｏｖ方法谈和平，阮立明，夏新林，余其铮（哈尔滨工业大学热能动力工程系哈尔滨１５０００１）关键词辐射传递方程，半透明介质，辐射反问题，Ｔｉｋｈｏｎｏｖ正规化１引言本文采用维恩公式，将普朗克... 反演辐射传递方程的Ｔｉｋｈｏｎｏｖ方法谈和平，阮立明，夏新林，余其铮（哈尔滨工业大学热能动力工程系哈尔滨１５０００１）关键词辐射传递方程，半透明介质，辐射反问题，Ｔｉｋｈｏｎｏｖ正规化１引言本文采用维恩公式，将普朗克函数中的。与Ｔ分离。采用Ｔｉｋｈｏ... 展开更多

关键词 辐射传递方程 半透明介质 辐射反问题 Tikhonov正规化

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改进微粒群算法反演参与性介质辐射物性 被引量：1

12

作者 齐宏 陈琴 +1 位作者 任亚涛 阮立明 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1244-1249,1268,共7页

为了准确、快速地反演参与性介质的辐射物性,本文利用有限体积法(FVM)求解频域辐射传递方程获得的反射及透射信号的振幅信息,结合扩散微粒群(RPSO)、吸引扩散微粒群(ARPSO)以及变异的吸引扩散微粒群(MARPSO)三种智能优化算法,同时反演... 为了准确、快速地反演参与性介质的辐射物性,本文利用有限体积法(FVM)求解频域辐射传递方程获得的反射及透射信号的振幅信息,结合扩散微粒群(RPSO)、吸引扩散微粒群(ARPSO)以及变异的吸引扩散微粒群(MARPSO)三种智能优化算法,同时反演了激光辐照下各向同性散射的一维均匀平板介质的衰减系数、单次散射反照率。在其他条件均相同的情况下,吸引扩散微粒群(ARPSO)所需的计算时间相比于其他两种算法有明显的降低。使用ARPSO在存在误差情况下进行了反演,发现即使在测量误差为10%时,其反演参数的最大相对误差不超过5%,说明该算法鲁棒性较好。 展开更多

关键词 辐射反问题 吸引扩散微粒群算法 频域辐射传输方程 有限体积法 辐射物性

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湍流脉动对自由火焰温度场反演的影响 被引量：1

13

作者 刘林华 满广龙 +1 位作者 李炳熙 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期97-100,共4页

发射-透射方法是火焰温度测量的一种重要方法。相对于湍流脉动的时间尺度而言,火焰红外光谱测量中探测器的时间分辨率一般较低。本文用迭代法分析了轴对称自由火焰温度的发射-透射测量中湍流脉动对温度场反演的影响。用简化的概率密度... 发射-透射方法是火焰温度测量的一种重要方法。相对于湍流脉动的时间尺度而言,火焰红外光谱测量中探测器的时间分辨率一般较低。本文用迭代法分析了轴对称自由火焰温度的发射-透射测量中湍流脉动对温度场反演的影响。用简化的概率密度函数模拟温度和吸收系数的脉动。分析结果表明,在湍流脉动微弱的情况下,湍流脉动对时均温度场的反演影响很小,但在强湍流脉动的情况下湍流脉动对时均温度场的反演有很大影响。 展开更多

关键词 辐射反问题 温度场 湍流 轴对称自由火焰

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一维梯度折射率介质光学特性的反演

14

作者 刘立君 刘林华 李炳熙 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1917-1919,共3页

在单个方波脉冲入射情况下,利用共轭梯度法对一维梯度折射率介质的折射率、吸收系数以及散射系数进行了反演。正问题采用间断有限元法求解,反问题的解则在正问题的基础上通过共轭梯度法得到。研究结果表明,利用单个方波脉冲入射情况下... 在单个方波脉冲入射情况下,利用共轭梯度法对一维梯度折射率介质的折射率、吸收系数以及散射系数进行了反演。正问题采用间断有限元法求解,反问题的解则在正问题的基础上通过共轭梯度法得到。研究结果表明,利用单个方波脉冲入射情况下的时域半球反射率以及时域半球透射率作为测试值能够有效地反演一维梯度折射率介质的光学特性及其分布情况。 展开更多

关键词 辐射反问题 间断有限元法 共轭梯度法

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轴对称介质内辐射源项反演算法

15

作者 国爱燕 白廷柱 唐义 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期441-446,共6页

结合Abel变换和离散坐标法,提出了一种基于CCD相机采集的单幅辐射图像重建轴对称发射-吸收介质内辐射源项分布的反演算法。通过在求解辐射正问题得到的准确值的基础上,添加随机噪声模拟试验测量数据,分析了网格数目、辐射源项分布形式... 结合Abel变换和离散坐标法,提出了一种基于CCD相机采集的单幅辐射图像重建轴对称发射-吸收介质内辐射源项分布的反演算法。通过在求解辐射正问题得到的准确值的基础上,添加随机噪声模拟试验测量数据,分析了网格数目、辐射源项分布形式、吸收系数和测量误差对算法反演精度的影响。测试结果表明:该算法对测量误差不敏感,在有测量误差的情况下也能够准确的重建介质内的辐射源项分布。 展开更多

关键词 辐射反问题 轴对称 辐射源项 ABEL变换 离散坐标法

原文传递

氢氧火箭发动机羽烟紫外辐射参数反演研究

16

作者 国爱燕 唐义 +2 位作者 白廷柱 黄刚 朱希娟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2635-2640,共6页

针对氢氧火箭发动机羽烟紫外辐射特性参数分析,提出一种基于紫外CCD(change coupled de-vice)相机采集的单幅辐射图像,同时反演羽烟内紫外辐射源项和吸收系数的方法.该方法将羽烟简化为发射-吸收轴对称介质,通过对辐射图像数据进行Able... 针对氢氧火箭发动机羽烟紫外辐射特性参数分析,提出一种基于紫外CCD(change coupled de-vice)相机采集的单幅辐射图像,同时反演羽烟内紫外辐射源项和吸收系数的方法.该方法将羽烟简化为发射-吸收轴对称介质,通过对辐射图像数据进行Able变换得到三维介质内辐射强度分布,利用最小二乘法将反演问题转化为使计算得到的与Abel变换得到的辐射强度误差最小的最优化问题,然后利用共轭梯度法求解该最优化问题.通过在求解正问题得到的准确值的基础上添加随机噪声,模拟辐射图像数据,分析了测量误差对算法反演精度的影响.结果表明:该算法对测量误差不敏感,能够准确的重建羽烟内的辐射源项和吸收系数分布. 展开更多

关键词 羽烟 辐射反问题 ABEL变换 共轭梯度法 辐射源项 吸收系数

原文传递

烟气温度对反演的当量灰吸收系数影响的研究

17

作者 聂宇宏 陈海耿 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2006年第2期291-296,共6页

当量灰吸收系数是考虑了许多影响因素的综合参数,其中,烟气温度对当量灰吸收系数的影响最大.以实验数据为基础,采用区域法与求目标函数最小值的共轭梯度法相结合的方法反演计算了不同烟气温度下的当量灰吸收系数.结果表明,总体上当量灰... 当量灰吸收系数是考虑了许多影响因素的综合参数,其中,烟气温度对当量灰吸收系数的影响最大.以实验数据为基础,采用区域法与求目标函数最小值的共轭梯度法相结合的方法反演计算了不同烟气温度下的当量灰吸收系数.结果表明,总体上当量灰吸收系数随烟气温度的升高而减小,不同烟气温度范围内,变化趋势不同.温度较高时,变化较平缓,而温度较低时,变化趋势较大. 展开更多

关键词 辐射反问题 当量灰吸收系数 烟气温度 影响

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一维介质辐射物性反演的随机微粒群方法(英文)

18

作者 王雁鸣 谈和平 袁远 《科学技术与工程》 2009年第13期3779-3780,3788,共3页

针对介质辐射反问题进行研究。采用离散坐标法求解了一维吸收散射性灰介质的辐射传输方程,发展了一种反演介质内辐射参数的随机微粒群方法。结果表明该方法可以收敛于全局最优解,且计算快速、智能。

关键词 辐射反问题 离散坐标法 微粒群方法

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热辐射成像法测量大型炉膛内三维温度场的算法新进展 被引量：7

19

作者 闫慧博 唐广通 +5 位作者 李路江 汪潮洋 李欣 闫晓沛 李智聪 娄春 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第5期97-108,共12页

大型炉膛内三维燃烧场与炉内燃烧过程的安全性、经济性和污染物排放水平密切相关。相对于其他大型炉膛内三维温度场可视化监测技术(声学层析成像法和吸收光谱层析成像法),热辐射成像法具有系统紧凑、易于实施等特点,且时间分辨率和空间... 大型炉膛内三维燃烧场与炉内燃烧过程的安全性、经济性和污染物排放水平密切相关。相对于其他大型炉膛内三维温度场可视化监测技术(声学层析成像法和吸收光谱层析成像法),热辐射成像法具有系统紧凑、易于实施等特点,且时间分辨率和空间分辨率较高,具有较大的应用潜力。介绍了大型炉膛内热辐射成像原理;分析了辐射传递反问题的不适定性;综述了辐射传递反问题求解方法研究进展。构建大型炉膛内热辐射成像模型即利用热辐射成像矩阵,将炉膛边界传感器接收的辐射能量分布与炉内温度场、介质和壁面辐射特性联系起来;计算热辐射成像矩阵的关键在于获得介质和壁面单元散射或反射份额的分布,目前通常使用DRESOR法、逆向蒙特卡洛法等进行求解。通过热辐射成像矩阵的条件数判定可知,热辐射传递反问题是不适定性的,导致解的不唯一性甚至不存在性,以及微小测量误差会引起温度场重建的不稳定。目前求解该类不适定问题,主要有优化方法和正则化方法2类。优化方法可分为传统优化方法和智能优化方法。传统优化方法基于梯度计算,通过反复迭代计算减小目标函数,常见有最小二乘法、共轭梯度法等;但该类方法对初值依赖大,需要对目标函数求导数且无法获得全局最优解。智能优化方法基于概率搜索,由相应算法设定随机解,并在求解空间中寻找最优解,特点是无须已知优化问题的精确数学模型,也无需求解目标函数的梯度。可根据对象数量,分为基于生物群体模拟和基于生物个体模拟。前者包括微粒群算法、遗传算法等,需要构建目标函数且搜寻最优解的耗时较长;后者包括人工神经网络、支持向量机等,无需获知预测问题的数学映射关系,经过训练即可获得最接近实际输出值的结果,但训练数据集的质量是影响预测精度关键因素之一。 展开更多

关键词 大型炉膛 三维温度场 热辐射成像 辐射传递反问题 温度测量 火焰图像

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