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飞机蒙皮红外辐射的瞬态温度场分析 被引量:47
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作者 夏新林 艾青 任德鹏 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期174-177,共4页
飞机蒙皮温度场是形成飞机红外图像的基本因素,掌握其瞬态分布特性与控制机制对于飞机相关的红外技术有重要帮助.通过分析控制蒙皮温度场的传热过程,建立了包括飞机内部换热、蒙皮外气动对流与辐射换热的瞬态耦合传热数理模型.引入壁面... 飞机蒙皮温度场是形成飞机红外图像的基本因素,掌握其瞬态分布特性与控制机制对于飞机相关的红外技术有重要帮助.通过分析控制蒙皮温度场的传热过程,建立了包括飞机内部换热、蒙皮外气动对流与辐射换热的瞬态耦合传热数理模型.引入壁面热流函数,将蒙皮外部热环境与飞机内部换热进行解耦计算,采用热网络法与蒙特卡罗法进行飞机内部传热分析,利用FLUENT软件进行蒙皮外气动对流换热模拟,建立了飞机蒙皮瞬态温度场的数值方法.通过模拟计算,获得了不同飞行状况下飞机蒙皮的瞬态温度场,分析了相关因素的影响. 展开更多
关键词 飞机蒙皮 红外辐射 温度场 数值模拟
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空间光学系统中杂散辐射计算的蒙特卡洛方法验证 被引量:10
2
作者 夏新林 谈和平 +1 位作者 唐明 余其铮 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期17-22,共6页
针对某一空间光学系统中由于太阳光所引起的杂散辐射,用蒙特卡洛方法(Monte—Carlo)计算了其进入比例数量级。通过与角系数法(确定性算法)的计算结果相比较,验证了用蒙特卡洛法计算此类问题时所建立或采用的有关模型及... 针对某一空间光学系统中由于太阳光所引起的杂散辐射,用蒙特卡洛方法(Monte—Carlo)计算了其进入比例数量级。通过与角系数法(确定性算法)的计算结果相比较,验证了用蒙特卡洛法计算此类问题时所建立或采用的有关模型及计算方法的正确和灵活性. 展开更多
关键词 空间光学系统 杂散辐射 蒙特卡罗法 光学系统
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含各向异性散射粒子的平板状半透明介质层发射特性 被引量:5
3
作者 夏新林 季建刚 +1 位作者 谈和平 余其铮 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期4-7,共4页
用蒙特卡罗(Monte-Carlo)法研究了含粒子平板状半透明等温介质层的发射特性.在辐射能传递的模拟计算中,考虑了半透明表面的折射和镜反射作用及稀相粒子系的各向异性散射效应.给出了介质层温度、介质折射率和粒子直径不同时的介质... 用蒙特卡罗(Monte-Carlo)法研究了含粒子平板状半透明等温介质层的发射特性.在辐射能传递的模拟计算中,考虑了半透明表面的折射和镜反射作用及稀相粒子系的各向异性散射效应.给出了介质层温度、介质折射率和粒子直径不同时的介质层半球发射率和方向发射率分布,并通过分析粒子直径和介质折射率对粒子系衰减系数及反照率的影响解释了介质层半球和方向发射率随粒子直径和介质折射率的变化规律. 展开更多
关键词 半透明介质 发射特性 各向异性散射 蒙特卡罗法
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一侧带涂层镜反射时三层吸收性介质耦合换热 被引量:3
4
作者 夏新林 罗剑峰 +1 位作者 谈和平 余其铮 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期166-172,共7页
研究了一侧表面带涂层镜反射、另一表面及各交界面均半透明镜反射时三层吸收性半透明复合层内的辐射与导热瞬态耦合换热 .采用射线踪迹 /节点分析法结合谱带模型和Hottel-Sarofim区域法导出辐射传递系数 ,利用辐射传递系数求解辐射热源... 研究了一侧表面带涂层镜反射、另一表面及各交界面均半透明镜反射时三层吸收性半透明复合层内的辐射与导热瞬态耦合换热 .采用射线踪迹 /节点分析法结合谱带模型和Hottel-Sarofim区域法导出辐射传递系数 ,利用辐射传递系数求解辐射热源项 ,采用全隐格式离散求解瞬态能量方程 .分析显示对于同一复合层 ,不透明表面面对高温辐射热源和半透明表面面对高温辐射热源将对复合层的温度及热流分布产生明显不同的影响 . 展开更多
关键词 涂层 镜反射 三层吸收性介质 耦合换热 复合层 耦合换热 辐射 导热 半透明介质
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介质吸收散射对半透明涂层表面双向反射特性的影响 被引量:5
5
作者 夏新林 任德鹏 谈和平 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期361-365,共5页
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... 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层的BRDF特性有明显差别. 展开更多
关键词 表面辐射 BRDF 半透明涂层 吸收-散射介质 蒙特卡罗法
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灰壁面与镜反射界面下线性折射率半透明平板内的辐射传递 被引量:3
6
作者 夏新林 黄勇 谈和平 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期185-188,共4页
研究了梯度折射率半透明介质内的辐射传递 ,采用弯曲光线跟踪法和伪光源迭加法推导出一侧为灰壁面另一侧为镜反射半透明界面 ,具有线性折射率分布的发射 吸收性半透明介质层内的辐射强度 .通过与本文的精确方法进行比较 。
关键词 热辐射传递 弯曲光线跟踪法 伪光源迭加法 半透明介质 梯度折射率 辐射强度 光学系统 灰壁面 镜反射界面 线性折射率
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具有温度分布的半透明平板的发射特性 被引量:4
7
作者 夏新林 谈和平 +1 位作者 季建刚 余其铮 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期245-251,共7页
从半透明体的内部介质辐射出发,采用正、逆向光线跟踪法对具有温度分布的半透明大平板的发射特性进行了研究,得到表面的方向有效发射率的解析表达式。利用该式对具有线性温度分布的半透明大平板的发射特性进行计算,分析了温度分布、... 从半透明体的内部介质辐射出发,采用正、逆向光线跟踪法对具有温度分布的半透明大平板的发射特性进行了研究,得到表面的方向有效发射率的解析表达式。利用该式对具有线性温度分布的半透明大平板的发射特性进行计算,分析了温度分布、光学厚度以及介质折射率对方向有效发射率和半球有效发射率的影响。 展开更多
关键词 半透明平板 发射特性 光线跟踪法 温度分布
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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
8
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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空间光学系统中内部构件热辐射引起的谱段杂散辐射 被引量:6
9
作者 夏新林 谈和平 +2 位作者 肖淑琴 余其铮 唐明 《航天返回与遥感》 1996年第1期22-31,共10页
对空间光学系统中由于内部构件热辐射而引起谱段杂散辐射,建立了谱段辐射物理模型和采用蒙特卡罗方法计算的有关概率模型及计算方法。编制了较通用的分析软件,并针对某一空间光学系统进行了计算,通过分析计算结果得到一些有益的结论。
关键词 光学系统 热辐射 谱段辐射 空间探测
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微粒散射对半透明流体层光谱吸收特性的影响 被引量:3
10
作者 夏新林 黄勇 谈和平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期17-23,共7页
通过数值模拟分析了微粒散射对半透明流体层光谱吸收特性的影响 .采用MonteCarlo法模拟辐射能被半透明流体和微粒的吸收与散射以及在半透明镜反射面处的折射、反射和不透明漫反射壁面处的反射过程 ,用H -G相函数考虑了微粒的各向同性、... 通过数值模拟分析了微粒散射对半透明流体层光谱吸收特性的影响 .采用MonteCarlo法模拟辐射能被半透明流体和微粒的吸收与散射以及在半透明镜反射面处的折射、反射和不透明漫反射壁面处的反射过程 ,用H -G相函数考虑了微粒的各向同性、前向及后向散射几种典型的散射分布 .模拟了各种散射分布下含微粒水层对垂直入射辐射的光谱吸收率及水层内部的吸收分布 ,分析了散射分布、吸收因子。 展开更多
关键词 半透明流体 吸收特性 微粒散射 MonteCArlo法 入射辐射 光谱吸收特性
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纳米隔热材料导热机理与特性研究 被引量:4
11
作者 夏新林 施一长 韩亚芬 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期24-28,33,共6页
以SiO2气凝胶为研究对象,对其气相和固相导热机理进行了研究,进而为SiO2气凝胶材料传热设计提供理论指导。建立了SiO2气凝胶固相结构单元导热模型,在考虑对声子平均自由程的各种限制条件基础上,运用动力学理论分析了影响SiO2气凝胶固相... 以SiO2气凝胶为研究对象,对其气相和固相导热机理进行了研究,进而为SiO2气凝胶材料传热设计提供理论指导。建立了SiO2气凝胶固相结构单元导热模型,在考虑对声子平均自由程的各种限制条件基础上,运用动力学理论分析了影响SiO2气凝胶固相结构单元热导率的影响因素。根据SiO2气凝胶微观结构特点,建立了几种纳米孔隙模型,计算了各种条件下SiO2气凝胶的当量热导率,研究了SiO2气凝胶各物性参数对其当量热导率的影响,并对比了几种纳米孔隙模型下SiO2气凝胶的当量热导率,并与实验值做了比较。 展开更多
关键词 气凝胶 传热 热导率 传热模型
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传热管轴向导热影响的分析 被引量:1
12
作者 夏新林 王克光 尚德敏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第5期22-26,共5页
通过数值计算方法对传热管轴向导热的影响进行了分析。得出了不考虑轴向导热时传热系数和冷凝侧换热系数的误差;以及传热管材质不同在考虑轴向导热影响时的差别,并得出了材质导热系数较小时忽略轴向导热影响所引起误差增大的结论。为客... 通过数值计算方法对传热管轴向导热的影响进行了分析。得出了不考虑轴向导热时传热系数和冷凝侧换热系数的误差;以及传热管材质不同在考虑轴向导热影响时的差别,并得出了材质导热系数较小时忽略轴向导热影响所引起误差增大的结论。为客观评价传热管的传热性能提供了一定依据。 展开更多
关键词 传热管 传热系数 导热 数值计算
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含吸收散射粒子半透明介质层的容积吸收特性分析 被引量:1
13
作者 夏新林 黄勇 +1 位作者 阮立明 谈和平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期300-306,共7页
将 Mie散射理论与蒙特卡罗法相结合分析了含吸收散射粒子半透明介质层的容积吸收特性。考虑了半透明入射表面的折射与反射、不透明壁面的漫反射、半透明介质的吸收以及粒子系的吸收和独立多次非规则各向异性散射。直接由粒子复折射率、... 将 Mie散射理论与蒙特卡罗法相结合分析了含吸收散射粒子半透明介质层的容积吸收特性。考虑了半透明入射表面的折射与反射、不透明壁面的漫反射、半透明介质的吸收以及粒子系的吸收和独立多次非规则各向异性散射。直接由粒子复折射率、粒径及入射辐射波长等基本参数 ,根据 Mie散射理论确定粒子系的吸收、散射因子以及非规则的各向异性散射分布。计算分析了介质层光学厚度、粒子复折射率、尺度参数、粒子系特征参数以及锥形入射时的入射倾角和锥形角对介质层容积吸收性能的影响。 展开更多
关键词 半透明介质 容积吸收特性 吸收散射粒子
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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
14
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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圆管湍流脉动流动与换热的数值模拟 被引量:17
15
作者 翟明 董芃 +2 位作者 王希影 丁伟玲 夏新林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第20期85-91,共7页
利用标准k-ε模型结合脉动燃烧器尾管的实验参数进行湍流脉动流动与换热的数值模拟,通过修正模型内的冯·卡门常数建立适用于实验条件下的脉动流动的湍流计算模型,并研究脉动湍流中压力振幅和频率对湍流流动和换热特性的影响。研究... 利用标准k-ε模型结合脉动燃烧器尾管的实验参数进行湍流脉动流动与换热的数值模拟,通过修正模型内的冯·卡门常数建立适用于实验条件下的脉动流动的湍流计算模型,并研究脉动湍流中压力振幅和频率对湍流流动和换热特性的影响。研究发现:符合实验条件下的冯·卡门常数范围为0.48~0.52;脉动瞬时截面上的速度在靠近壁面附近出现峰值且速度变化较大;速度与温度分布呈周期性变化;压力振幅越大,速度和温度波动范围就越大,频率越大,速度和温度的波动范围则越小;壁面摩擦系数随着压力振幅的增加而减小,随着频率的增加而增大;壁面平均对流换热系数随压力振幅的增加而增大,随频率的增加而减小。 展开更多
关键词 脉动流动 流动与换热 湍流模型 冯·卡门常数 数值模拟
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地物目标红外热像理论建模中的蒙特卡罗法与并行计算 被引量:11
16
作者 谈和平 崔国民 +2 位作者 阮立明 夏新林 余其铮 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期417-423,共7页
蒙特卡罗法结合区域分解算法,求地物目标温度场和红外辐射出射度场.将三维复杂几何形体分解为若干个规则的子区域,不同的子域选用不同的坐标系,用控制容积法分别处理;整体结构用热网络法.用蒙特卡罗法计算辐射传递系数,可考虑界... 蒙特卡罗法结合区域分解算法,求地物目标温度场和红外辐射出射度场.将三维复杂几何形体分解为若干个规则的子区域,不同的子域选用不同的坐标系,用控制容积法分别处理;整体结构用热网络法.用蒙特卡罗法计算辐射传递系数,可考虑界面的复杂辐射特性.引入辐射传递系数,分离了计算的难点,并可对波段并行处理.在空间域(计算区域)上将目标分解为若干个子域,也可使用多个处理器并行计算. 展开更多
关键词 地物目标 红外热像 蒙特卡罗法 并行计算 建模
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CCD相机的杂散光模拟计算与分析 被引量:11
17
作者 王平阳 夏新林 +1 位作者 谈和平 余其铮 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期55-59,共5页
将蒙特卡罗(MonteCarlo)法应用于空间光学系统的杂散光模拟计算,分析了CCD相机的杂散光进入水平,分别给出入口段和主体段的局部杂光系数及相机光学系统的整体杂光系数,对CCD相机的入口段,模拟计算了遮光罩三种不同长度、反光镜在... 将蒙特卡罗(MonteCarlo)法应用于空间光学系统的杂散光模拟计算,分析了CCD相机的杂散光进入水平,分别给出入口段和主体段的局部杂光系数及相机光学系统的整体杂光系数,对CCD相机的入口段,模拟计算了遮光罩三种不同长度、反光镜在三种不同扫描角度下的杂光系数.将主体段的杂光系数计算结果与实验测量值进行了比较,二者数量级相同,并分析了计算参数的不确定性(包括热物性参数的不确定性和几何结构的简化)对主体段杂光计算精度的影响。 展开更多
关键词 空间光学系统 蒙特卡罗法 模拟 CCD相机 杂散光
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太阳光不平行度对太阳能聚集性能影响的数值研究 被引量:28
18
作者 杜胜华 夏新林 唐尧 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期388-393,共6页
对大型对日定向的碟式太阳能反射聚集器,通过数值模拟研究了太阳光不平行度与定向跟踪精度对聚光性能的影响。通过建立锥形光束的概率模型,采用蒙特卡洛法直接模拟了太阳光经碟式反射聚集器后在焦平面上产生的能流分布。比较了不同定向... 对大型对日定向的碟式太阳能反射聚集器,通过数值模拟研究了太阳光不平行度与定向跟踪精度对聚光性能的影响。通过建立锥形光束的概率模型,采用蒙特卡洛法直接模拟了太阳光经碟式反射聚集器后在焦平面上产生的能流分布。比较了不同定向跟踪精度下,不同口径比的反射聚集器对太阳光与平行光的聚集性能差别。 展开更多
关键词 太阳能聚集 不平行性 定向跟踪精度 蒙特卡洛法
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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
19
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
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某飞行器红外辐射特性研究 被引量:14
20
作者 杜胜华 龚加明 夏新林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S2期432-436,共5页
利用目标的红外光谱特性进行目标探测和识别是一种有效的方法。以空间飞行器为目标,研究了其红外辐射特性形成的机理,利用所建立的数学模型,模仿了空间目标在探测面上所形成的红外光谱特性能流分布图,比较了不同表面物性对探测结果的影响。
关键词 空间目标 BRDF 红外辐射特性 探测和识别 能流密度
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