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基于蒙特卡洛法的喷管中强非均匀性介质辐射换热问题求解加速策略
1
作者
肖舰
高包海
+2 位作者
任亚涛
何明键
齐宏
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期537-546,共10页
固体火箭发动机喷管内的辐射换热不可忽视,使用传统蒙特卡洛法模拟效率低下,而现有蒙特卡洛法加速策略研究多局限于辐射物性跨越1个数量级的情况,这与实际喷管中的强非均匀性特点不符。因此,辐射物性跨越2~3个数量级时,以零碰撞蒙特卡...
固体火箭发动机喷管内的辐射换热不可忽视,使用传统蒙特卡洛法模拟效率低下,而现有蒙特卡洛法加速策略研究多局限于辐射物性跨越1个数量级的情况,这与实际喷管中的强非均匀性特点不符。因此,辐射物性跨越2~3个数量级时,以零碰撞蒙特卡洛法为基准,对加权零碰撞蒙特卡洛法和分解蒙特卡洛法两种加速策略进行比较探究,分别考察了灰介质立方体、非灰介质圆柱体算例。结果表明:加权零碰撞蒙特卡洛法在零碰撞衰减系数取全局最大值的60%以上、分解蒙特卡洛法在控制介质辐射物性取全局最大值的3%以内时,二者均可在保证计算精度的前提下缩减计算用时;相较分解蒙特卡洛法,加权零碰撞蒙特卡洛法的加速性能更好,其在非灰算例中的效率提升最高可达14%。此外,还提出了一种改进的轴对称网格定位方法,在几种典型路径中计算用时可缩减43%以上。
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关键词
固体火箭发动机
喷管
辐射换热
强非均匀性介质
蒙特卡洛法
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职称材料
基于主被动层析融合的碳烟火焰多参数场重建
2
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。
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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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职称材料
简析变压器一段母线失压的处理
3
作者
高包海
《黑龙江科技信息》
2015年第11期64-,共1页
一段母线失压是变电站事故中最常见的事故种类之一,严重影响着变电站的安全运行,为了掌握一段母线失压的原因,便于运行人员分析处理事故,掌握一段母线失压的处理方法尤其重要。
关键词
变压器
母线失压
处理
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职称材料
题名
基于蒙特卡洛法的喷管中强非均匀性介质辐射换热问题求解加速策略
1
作者
肖舰
高包海
任亚涛
何明键
齐宏
机构
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
哈尔滨工业大学空天热物理工业和信息化部重点实验室
出处
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期537-546,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52306079)
黑龙江省博士后面上资助项目(LBH-Z22147)
“新时代龙江优秀硕士、博士学位论文”项目(LJYXL2022-010)。
文摘
固体火箭发动机喷管内的辐射换热不可忽视,使用传统蒙特卡洛法模拟效率低下,而现有蒙特卡洛法加速策略研究多局限于辐射物性跨越1个数量级的情况,这与实际喷管中的强非均匀性特点不符。因此,辐射物性跨越2~3个数量级时,以零碰撞蒙特卡洛法为基准,对加权零碰撞蒙特卡洛法和分解蒙特卡洛法两种加速策略进行比较探究,分别考察了灰介质立方体、非灰介质圆柱体算例。结果表明:加权零碰撞蒙特卡洛法在零碰撞衰减系数取全局最大值的60%以上、分解蒙特卡洛法在控制介质辐射物性取全局最大值的3%以内时,二者均可在保证计算精度的前提下缩减计算用时;相较分解蒙特卡洛法,加权零碰撞蒙特卡洛法的加速性能更好,其在非灰算例中的效率提升最高可达14%。此外,还提出了一种改进的轴对称网格定位方法,在几种典型路径中计算用时可缩减43%以上。
关键词
固体火箭发动机
喷管
辐射换热
强非均匀性介质
蒙特卡洛法
Keywords
solid rocket motor
nozzle
radiative heat transfer
strongly inhomogeneous medium
Monte Carlo method
分类号
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于主被动层析融合的碳烟火焰多参数场重建
2
作者
高包海
齐宏
史景文
牛志田
任亚涛
何明键
机构
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
哈尔滨工业大学空天热物理工业和信息化部重点实验室
出处
《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
基金
国家自然科学基金(51976044)
国家科技重大专项(2017-Ⅴ-0016-0069)。
文摘
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。
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
Keywords
active laser tomography
light field imaging technology
high-temperature soot flame
inverse radiation problem
multi-parameter reconstruction
分类号
V435.12 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
K121 [历史地理—世界史]
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职称材料
题名
简析变压器一段母线失压的处理
3
作者
高包海
机构
中国平煤神马集团电务厂
出处
《黑龙江科技信息》
2015年第11期64-,共1页
文摘
一段母线失压是变电站事故中最常见的事故种类之一,严重影响着变电站的安全运行,为了掌握一段母线失压的原因,便于运行人员分析处理事故,掌握一段母线失压的处理方法尤其重要。
关键词
变压器
母线失压
处理
分类号
TM407 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于蒙特卡洛法的喷管中强非均匀性介质辐射换热问题求解加速策略
肖舰
高包海
任亚涛
何明键
齐宏
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于主被动层析融合的碳烟火焰多参数场重建
高包海
齐宏
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
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
简析变压器一段母线失压的处理
高包海
《黑龙江科技信息》
2015
0
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职称材料
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