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计算辐射换热的Monte-Carlo-Zone方法
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作者 邢华伟 郑楚光 柳朝晖 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 1998年第4期379-384,共6页
本文提出了Monte-Carlo方法和Zone方法相结合的一种新的用于辐射传热的计算方法,简称为Monte-Carlo-Zone方法。并用此方法对充满均匀和非均匀吸收辐射灰介质的无限大平板间的辐射换热进行了计算,得出... 本文提出了Monte-Carlo方法和Zone方法相结合的一种新的用于辐射传热的计算方法,简称为Monte-Carlo-Zone方法。并用此方法对充满均匀和非均匀吸收辐射灰介质的无限大平板间的辐射换热进行了计算,得出平板间的无量纲辐射热流及无量纲“跳跃”温度,并与有关文献的分析计算结果进行了比较。 展开更多
关键词 辐射换热 净热流 蒙特卡洛法 温度分布 Z法
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漫反射与非漫反射表面间的辐射传递系数快速计算
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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
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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
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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。 展开更多
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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蒙特卡洛法在辐射传热中的应用研究 被引量:9
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作者 成珂 李新中 束鹏程 《西安理工大学学报》 CAS 2002年第1期44-47,共4页
针对蒙特卡洛法计算辐射传热的核心问题 ,研究了如何正确模拟辐射过程中发射能束的位置、方向、吸收、反射及反射方向 ,提出了以积分概率分布为基础的算法。通过对实例模型的计算表明 ,该算法可用于有曲面和非均匀面的辐射传热系统的计... 针对蒙特卡洛法计算辐射传热的核心问题 ,研究了如何正确模拟辐射过程中发射能束的位置、方向、吸收、反射及反射方向 ,提出了以积分概率分布为基础的算法。通过对实例模型的计算表明 ,该算法可用于有曲面和非均匀面的辐射传热系统的计算 ,且具有收敛快、精度高的优点。 展开更多
关键词 蒙特卡洛法 辐射传热 积分概率分布
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大型乙烯裂解炉辐射传热的研究 被引量:4
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作者 何琨 马紫峰 +1 位作者 吴德荣 朱海峰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期767-770,共4页
应用概率统计理论尤其是用蒙特卡罗法对裂解炉管外辐射传热过程温度分布多维模型的开发研究 ,将计算结果应用到新建或扩建大型裂解炉的设计、采购、建设总承包项目和PMC工程项目管理中 ,可以提高裂解技术水平、降低投资费用并延长裂解... 应用概率统计理论尤其是用蒙特卡罗法对裂解炉管外辐射传热过程温度分布多维模型的开发研究 ,将计算结果应用到新建或扩建大型裂解炉的设计、采购、建设总承包项目和PMC工程项目管理中 ,可以提高裂解技术水平、降低投资费用并延长裂解炉运行周期。对于已建成并正在运行的大型裂解炉进行完善和优化 ,使裂解炉平稳运行 。 展开更多
关键词 热裂解 裂解炉 概率统计 蒙特卡罗方法 辐射传热 乙烯工艺
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基于蒙特卡罗法的辐射热防护测试仪的数值分析 被引量:2
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作者 万贤福 汪军 黄伟 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期63-66,78,共5页
为了探讨辐射热防护测试(RPP)仪在试样表面产生的辐射热通量分布,采用蒙特卡罗法对RPP建立了数值模型,并进行了实验验证.计算结果与实验结果十分吻合,证明了模型的合理性与正确性.计算结果显示,在试样的入射表面,辐射热通量呈椭圆形分布... 为了探讨辐射热防护测试(RPP)仪在试样表面产生的辐射热通量分布,采用蒙特卡罗法对RPP建立了数值模型,并进行了实验验证.计算结果与实验结果十分吻合,证明了模型的合理性与正确性.计算结果显示,在试样的入射表面,辐射热通量呈椭圆形分布,能量集中在内部区域,在中心区域的辐射热通量分布相对均匀,两侧边缘的辐射热通量相对较低.研究结果为进一步研究RPP测试试样的防护效果提供了理论依据. 展开更多
关键词 辐射热传递 辐射热防护 辐射热通量 蒙特卡罗法
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辐射传输介质散射相函数的蒙特卡洛算法 被引量:1
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作者 杜永成 杨立 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1908-1911,共4页
复分散系相函数在辐射介质传热中是关键参数,蒙特卡洛法兼具数值算法与试验测量的优点。利用该方法计算复分散系的多重散射相函数克服了以往算法的缺点,可以体现多重散射的影响,并且可以计算任意形状控制体的相函数。大量的数学实验发... 复分散系相函数在辐射介质传热中是关键参数,蒙特卡洛法兼具数值算法与试验测量的优点。利用该方法计算复分散系的多重散射相函数克服了以往算法的缺点,可以体现多重散射的影响,并且可以计算任意形状控制体的相函数。大量的数学实验发现当介质系密度增大时,散射能量在4π空间内分布趋于均匀。 展开更多
关键词 辐射介质传热 相函数 蒙特卡洛法 多重散射
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热辐射传递求解的蒙特卡罗法新型统计模式(英文) 被引量:1
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作者 艾青 夏新林 李德富 《科学技术与工程》 2009年第14期4149-4151,共3页
基于热辐射传输的光路可逆性原理,对求解热辐射传递的蒙特卡罗法的统计模式进行了改进。改进后的蒙特卡罗法利用可逆关系对样本同时进行正向和反向统计计算,提高了计算效率。比较了新型统计模式下的蒙特卡罗方法和传统蒙特卡罗法方法的... 基于热辐射传输的光路可逆性原理,对求解热辐射传递的蒙特卡罗法的统计模式进行了改进。改进后的蒙特卡罗法利用可逆关系对样本同时进行正向和反向统计计算,提高了计算效率。比较了新型统计模式下的蒙特卡罗方法和传统蒙特卡罗法方法的性能,结果表明新型统计模式下的蒙特卡罗法相对传统蒙特卡罗法计算性能得到了提升。 展开更多
关键词 辐射热传递 蒙特卡罗法 统计模式
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一种复杂表面的平行光辐射传递系数计算方法
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作者 张伟清 宣益民 韩玉阁 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期60-64,共5页
提出了复杂表面之间平行光辐射传递系数的一种新型计算方法,克服了蒙特卡洛法在计算平行光辐射系数时存在运算量较大、计算精度难以保证等缺点,并且从计算精度及耗时性两方面对新方法进行了比较分析,计算结果表明新方法在计算精度及耗... 提出了复杂表面之间平行光辐射传递系数的一种新型计算方法,克服了蒙特卡洛法在计算平行光辐射系数时存在运算量较大、计算精度难以保证等缺点,并且从计算精度及耗时性两方面对新方法进行了比较分析,计算结果表明新方法在计算精度及耗时性上都要优于蒙特卡洛法。 展开更多
关键词 辐射传热 蒙特卡洛法 方法 研究
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三维灰体辐射传递系数蒙特卡罗的GPU计算 被引量:1
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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
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