董士奎
,
贺志宏
,
帅永
,
谈和平
工程热物理学报
分析了超音速射流由于高速相对运动产生多普勒谱线漂移效应对光辐射特性计算的影响.通过采用逐线计算法对不同环境压力、气流温度、气流速度条件下超音速燃气射流在不同的红外光谱区(2.7微米谱带和4.3微米谱带)光辐射谱带积分强度的计算结果比较表明:多普勒漂移效应受环境总压影响最大,压力越大多普勒漂移的影响越小;随着温度升高多普勒漂移效应的影响降低;随着相对速度的增加,多普勒漂移效应的影响多数情况下是增加的.
关键词:
多普勒频移
,
超音速气流
,
光谱辐射特性
,
逐线计算法
帅永
,
董士奎
,
刘林华
,
谈和平
工程热物理学报
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.
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
董士奎
,
刘洪芝
,
马宇
,
谈和平
工程热物理学报
气粒混合物辐射问题具有全场性、非灰性、耦合性等特点，准确预估高温燃气／粒子非灰辐射特性是非常重要的。本文将合并宽窄谱带K分布模型（CWNBCK）与离散坐标法（DOM）结合，开展了非灰气粒混合物辐射换热问题的模拟工作，分别验证了一维和三维情况下应用该模型的准确性，给出不同工况下的热流源项、壁面热流或辐射热流等。结果表明；该模型能够给出与SNB模型精度基本相同的结果，考虑其计算效率的提高，可以在工程实际中应用该模型计算非灰气粒混合物辐射换热。
关键词:
气粒混合物
,
合并宽窄谱带K分布模型
,
离散坐标法
,
壁面热流
,
辐射源项
周吉
,
贺志宏
,
李欢
,
赵亮亮
,
董士奎
工程热物理学报
本文基于多物理场数值仿真平台COMSOL的RF射频模块,通过有限元法求解电磁场频域分析方程,求解了高斯激光在双折射晶体中的传输问题,重点分析了波长,温度和外加电场强度对o光e光离散角和e光波形的影响.研究结果表明温度升高使得离散角变小,接收屏上e光波形向左偏移,而Z方向外加电场强度正向增大则会使o光e光离散角增大,接收屏上e光波形向右偏移.上述研究结果验证了通过改变外加电场来调节温度影响的可行性,为设计一种消除温度效应的光信号调制装置提供了理论依据和基础.
关键词:
电光晶体
,
双折射效应
,
热光效应
,
电光调制
穆磊
,
马宇
,
贺志宏
,
董士奎
工程热物理学报
本文首先采用CFD—FASTRAN软件对RAM—CII钝锥体试验飞行器热化学非平衡绕流场参数进行了模拟分析，其次采取多温度模型结合逐线法获得非平衡绕流场吸收、发射系数，最终采用视在光线法LOS对RAM—CII飞行器全流场光辐射特性进行了模拟，分析表明：头部激波层紫外（02—0．4Dm）辐射最强，要比尾迹流区高3个数量级以上，正侧向观测辐射强度比迎头观测时要大接近1个数量级；同一方向不同高度总的光谱辐射亮度差别不大，但正侧向观测的光谱辐射亮度比迎头方向观测略大；绕流场红外（2～5μm）辐射以C02分子2．7、4．3μm谱带发射为主，但总体上看红外光谱辐射亮度相较于紫外要小3个数量级。
关键词:
高超声速钝锥体
,
热化学非平衡绕流场
,
光辐射特性
,
紫外辐射
,
红外辐射
阮立明
,
谭建宇
,
董士奎
,
谈和平
工程热物理学报
本文建立了蒙特卡洛法模拟散射参与性介质内辐射传递计算模型.对蒙特卡洛法的计算精度及运行时间进行了较为详细的分析,提出了几种判断计算精度的方法.同时,借助蒙特卡洛法模拟辐射传递过程,进行数值"辐射实验".利用该"实验结果"进行了物性反问题研究.在已知光学厚度的前提下,得到散射反照率与后半球辐射热流之间的单值函数关系.
关键词:
蒙特卡洛法
,
辐射传递
,
辐射交换因子
,
反问题
穆磊
,
贺志宏
,
马宇
,
董士奎
工程热物理学报
基于光滑粒子动力学(SPH)方法发展起来的再生核粒子法(RKPM)是一种拉格朗日型无网格方法.该方法在处理复杂形体内流动、导热、相变、应力应变等多物理场耦合问题时获得了较广泛的应用,但在辐射传输中的适用性尚无研究.而高温半透明材料的相变过程,除以上多物理过程外还需要考虑辐射传输过程的影响.本文基于建立高温半透明颗粒相变过程光热力耦合过程统一的无网格模拟方法的目的,重点研究了RKPM模拟辐射传输的可行性问题.文中首先建立了辐射强度的RKPM拟合公式,然后建立了辐射传输方程的直接配点离散格式.计算了一维参与性灰介质的无量纲热流和无因次温度分布.通过和文献值对比,初步验证了RKPM能够模拟辐射传输方程,且具有较好的计算精度.
关键词:
光滑粒子动力学法SPH
,
无网格法
,
辐射传输
,
再生核粒子法(RKPM)
,
直接配点法
马宇
,
董士奎
,
赫晓东
,
谈和平
工程热物理学报
辐射动力学理论是描述辐射传输是重要手段，基于此，本文建立了辐射能和辐射动量守恒方程，并基于Chapman-Enskog多尺度展开方法实现了从辐射传输Boltzmann方程到宏观方程的推导，进而建立了适于一维辐射传输的2分量格子Boltzmann模型。数值结果与精确解吻合较好，表明本文提出的LBM方法具有很好的准确性和稳定性，为LBM方法在辐射传热问题的应用奠定了理论基础。
关键词:
格子Boltzmann方法
,
辐射传输
,
辐射动力学
董士奎
,
刘林华
,
马晓波
,
谈和平
工程热物理学报
本文用简化的概率密度函数模拟温度的脉动,分析了轴对称火箭发动机尾喷焰湍流脉动对时均辐射信号的影响.分析结果表明,在不同的探测波长上,湍流脉动引起的时均辐射信号变化不同;由于光谱吸收系数总体上随温度的升高而降低,且降低的速率比Planck函数随温度的升高的速率大,从而导致随湍流温度脉动强度的升高尾喷焰时均辐射信号在不同波长处有不同程度的降低.
关键词:
湍流与辐射的交互作用
,
发动机尾喷焰
,
红外辐射
夏新林
,
任德鹏
,
董士奎
,
谈和平
工程热物理学报
通过数值模拟,研究了圆管层流入口段辐射与对流耦合换热中的辐射热流分布特征,提出并比较了采用蒙特卡罗法计算辐射换热的两种抽样模式.结果表明,在圆管入口段的耦合换热中,同一截面的径向辐射热流密度与轴向辐射热流密度数量级相当,但分布形志差别很大.用蒙特卡罗方法计算辐射换热时,采取等权能束的抽样模式,可消除因抽样能束的能量不同而造成的计算误差、降低计算量、提高计算精度.
关键词:
耦合换热
,
辐射热流
,
蒙特卡罗法
,
随机抽样
