齐宏
,
王希影
,
刘兵
,
阮立明
工程热物理学报
本文基于完整的辐射传输方程,结合T矩阵法和K-K关系式,建立反演非球形粒子光学常数(复折射率)的理论模型.首先以椭球粒子为例,分析了非球形粒子光学常数反演模型的适用范围,重点分析了不同尺度参数下椭球粒子的单值性和多值性问题;然后以非球形煤灰粒子为例,采用MC法进行正问题计算,所得的光谱透射率作为"实验测量值",采用本文模型进行反演,得到较好的反演结果,充分说明了本文所建立的反演模型的可行性,同时分析了测量误差对实验结果的影响.
关键词:
光学常数
,
K-K关系式
,
非球形粒子
,
T矩阵
王希影
,
齐宏
,
王青青
,
阮立明
工程热物理学报
水雾隐身技术是一种较为理想且经济适用的目标特征信号控制技术。本文从辐射传输方程出发，考虑水雾粒子的本身辐射和散射，提出以红外表观透射率评价水雾粒子的红外隐身性能。应用Modified Differential Approximation（MDA）法结合MIE理论，计算了水雾粒子红外表观透射率随水雾粒子浓度和粒径的变化关系，得到水雾粒子最佳红外隐身粒径。结果表明：水雾粒子的红外表观透射率随粒子浓度的增加而减小，但当粒子的浓度增加到一定值时，红外表观透射率基本保持不变；水雾粒子的红外表观透射率随粒径的增加先减小后增大，当探测波段为3-5μm时，水雾粒子的最佳红外隐身粒径为6μm；而探测波段为8—12Hm时，水雾粒子的最佳红外隐身粒径为12μm。
关键词:
水雾粒子
,
红外隐身
,
MDA法
齐宏
,
王大林
,
王圣刚
,
阮立明
,
戴景民
工程热物理学报
利用激光入射半透明介质时有限体积法（FVM）得到的时域反射和透射信号,结合标准微粒群（PSO）、随机微粒群（SPSO）和多相微粒群（MPPSO）三种不同的智能算法反演短脉冲激光辐照下各项同性散射均匀参与性介质的吸收系数和散射系数,结果表明三种微粒群算法都能够高效准确地反演均匀介质内的光学参数。
关键词:
瞬态辐射传输方程
,
超短脉冲激光
,
PSO优化反演
齐宏
,
王大林
,
黄细珍
,
阮立明
,
赵辉
工程热物理学报
本文提出一种基于有限体积法的精确求解任意方向辐射强度的广义多流法(Multi-Flux Method,MFM).以圆柱形吸收、散射、发射性介质为例,采用MFM模拟其沿任意方向的出射辐射强度,并与反向蒙特卡洛法(Backward MonteCarlo,BMC)的计算结果进行了比较分析.结果表明,MFM法与BMC法的计算结果吻合较好,但MFM法的计算效率明显优于BMC法.因此,MFM模型是一种适用于计算任意方向辐射强度问题的高效数值模型.
关键词:
广义多流法
,
反向蒙特卡罗法
,
方向辐射强度
齐宏
,
孙双成
,
张彪
,
及运达
,
阮立明
工程热物理学报
本文以超短脉冲激光照射参与性介质的光学成像为研究背景,分别构建了短脉冲激光在参与性介质内的频域辐射传输正问题模型和根据边界探测所得频域信号重建介质内部光学参数的逆问题模型.在瞬态辐射传输方程的基础上,利用傅里叶变换得到频域辐射传输方程,采用有限体积法求解频域传输方程,模拟超短脉冲激光在二维参与性介质内传输的过程,得到介质边界的出射频域辐射信号.选取共轭梯度法作为反演算法,采用伴随差分模型求解目标函数梯度,重建了二维非均匀参与性介质内不同位置内含物的光学参数分布.结果表明,基于频域辐射传输方程的伴随差分模型能够较为准确地反演多维参与性介质内的光学参数.
关键词:
频域辐射传输
,
有限体积法
,
伴随差分法
,
光学成像
齐宏
,
阮立明
,
王希影
,
谈和平
工程热物理学报
本文提出等效透射能量比的概念,在此基础上建立反演高温均-粒子系光学常数(复折射率)的理论模型,该模型基于完整的辐射传递方程,采用Mie理论结合K-K关系式反演高温粒子的复折射率.以燃烧火焰中常见的煤灰粒子为例,通过将已知文献中煤灰粒子复折射率数据作为"真实"数据,采用MC方法进行正问题计算所得的等效透射比作为"实验测量僧",然后利用本文模型进行反演,得到较好的反演结果,充分说明了本文所建反演模型的可行性,同时分析了 测量误差对实验结果的影响,对于反演高温粒子复折射率的实验研究具有一定的理论指导意义.
关键词:
光学常数
,
K-K关系式
,
高温粒子
齐宏
,
阮立明
,
王希影
,
史萌
,
吕英明
工程热物理学报
基于广义Mie理论求解方法(GMM),考虑单元粒子之间的相互作用,计算了不同尺度参数不同间距的双球聚集粒子的衰减因子、散射因子等辐射特性参数,同时分析了双球聚集粒子与不考虑相互作用计算所得的辐射特性差异,分析结果表明:考虑相互作用与不考虑相互作用计算所得的双球聚集粒子的辐射特性存在着一定的差别,这种差别随粒子间距、尺度参数的变化而变化,最大偏差达30%左右.
关键词:
广义Mie理论
,
双球聚集粒子
,
辐射特性
王圣刚
,
阮立明
,
齐宏
,
张彪
,
李炳熙
工程热物理学报
推导了扩散近似方程,通过半无限大均匀介质计算,用扩散理论分析解验证了数值方法的有效性.模拟了光在非均匀介质内的传输过程,给出了介质内光通量随时间变化的空间分布.结果表明,该基于扩散模型的数值方法能够模拟短脉冲光在强散射介质中的传播过程以及漫散射光的时间变化特性,并且借助于光通量空间分布能够准确模拟非均匀介质内内含物的位置.
关键词:
扩散近似方程
,
非均匀介质
,
光通量
牛春洋
,
齐宏
,
贾腾
,
阮立明
,
谈和平
工程热物理学报
本文在考虑半透明介质吸收、发射以及散射衰减作用的情况下采用视在光线法计算某探测方向上介质边界出射辐射强度分布作为逆问题的输入数据,采用LSQR方法在介质辐射特性参数已知情况下重建介质三维温度分布,重建结果显示,无论有无测量误差存在,利用LSQR方法都可以在已知辐射特性参数的条件下很好地重建出介质的三维温度场.在此基础上提出LSQR-SPSO混合算法,并应用于同时重建三维温度场及辐射特性参数(吸收系数、散射系数).计算结果显示,无论有无测量误差存在,利用LSQR-SPSO混合算法都可以很好地同时重建出介质的吸收系数、散射系数及三维温度场,相比较而言,介质的温度场更容易被重建出来.
关键词:
LSQR-SPSO
,
温度场
,
辐射特性参数
,
逆问题
