蒙特卡洛模拟中伪随机数的STTDMR检验

伪随机数发生器(PNG)是蒙特卡洛法概率模拟中的基本工具,但它也成为影响蒙特卡洛法精确度的最大误差源.提出了一种检验方法——二维介质辐射对称性检验法STTDMR,它可在不同条件下对各种伪随机数程序进行无限制的检验,在更精细的层次上区分伪随机数发生器的优劣.STTDMR不仅可检验伪随机数的特性,还可检验概率模型是否正确.利用STTDMR分析了多种典型的伪随机数产生法,获得一个性能上较优越的组合伪随机数ZH产生程序.     

圆柱坐标系下任意方向辐射强度的源项六流法模拟

基于传统热流法,提出一种圆柱坐标系下的源项六流模型(Source Six Flux,SSF),可快速准确地计算参与性介质内任意方向的出射辐射强度.详细介绍SSF模型的基本原理和求解步骤,以圆柱形吸收、散射、发射性介质为例,模拟其沿任意方向的出射辐射强度,并与反向蒙特卡罗法(Backward Monte Carlo,BMC)和二流法(Two Flux Method,TFM)的计算结果进行比较.结果表明,SSF法与BMC法的计算结果吻合较好,计算精度均高于TFM法,但SSF法的计算效率明显优于BMC法.因此,SSF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.     

基于频域辐射传输模型的光学成像研究

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。     

线性辐射反演确定液滴粒径的分布

一、线性辐射反演法 文[1]采用Mie散射理论,Tikhonov正规化和Quasisolutions算法反演微粒粒径分布,对Modified gamma,ZOLD等类型粒径分布函数作了数值模拟。本文在此基础上,对汽轮机尾部乏汽实测所得的单色衰减系数进行线性辐射反演,计算出乏汽中液滴粒径的分布。利用球形粒子群对某一方向辐射的单色衰减系数确定其粒径分布,属于求解     

求解辐射传递方程的离散坐标法

阐述了含吸收散射性介质三维空腔内辐射传递方程的离散坐标解法。讨论了入射散射项积分格式的选取,以及假散射和射线效应对解精度的影响。对三维矩形炉膛内辐射传递过程进行了数值模拟,并与区域法和离散传递法进行比较。比较结果表明离散坐标法具有较好的精度,是目前燃烧室内辐射传热过程数值模拟的一种较好的方法。     

利用瞬态辐射信号峰值重构半透明介质内部特性

本文采用有限体积法模拟超短脉冲激光在一维参与性介质内的传输,得到瞬态辐射信号,即时域反射信号与透信号随时间变化关系,利用透射和反射信号的极值并结合微粒群算法(PSO)反演估算介质内部物性。本文研究了均匀介质时信号极值计算的目标函数随吸收、散射系数变化关系,结果表明采用极值法能够准确地反演均匀介质物性。此外,研究了两层非均匀介质时目标函数随散射系数变化关系。在吸收系数已知时,采用单面照射激光所得信号极值能够反演出两层介质各自的散射系数。最后,本文研究了同时反演两层介质的吸收和散射系数,采用综合反演的方法能够准确地反演出各层介质的吸收和散射系数。     

辐射换热的分区计算研究

本文利用蒙特卡洛法模拟圆柱形参与性介质内的辐射换热过程,分区计算了温度仅沿轴向(一维)变化和同时沿轴向和径向(二维)变化的吸收、发射、各向异性散射介质的边界热流分布,将各子区域的边界面假想为等效黑体面,采用由子区间的投射热流计算假想等效黑体面温度的方法,通过分别对介质温度分布一维和二维两种变化情况的研究表明,分区方法可以大大节省计算机内存,同时子区间介质的温度水平,几何尺寸比例以及各区间重合的光学厚度是影响热流分布精度的主要因素。     

Retrieval of spherical particle size distribution using ant colony optimization algorithm

The ant colony optimization （ACO） algorithm based on the probability density function is applied for the retrieval of spherical particle size distribution （PSD）. The spectral extinction data based on the Mie theory and the Lambert-Beer Law served as input for estimating five commonly use monomodal PSDs, i.e., Rosin- Rammer distribution, normal distribution, logarithmic normal distribution, modified beta distribution, and Johnson＇s SB distribution. The retrieval results show that the ACO algorithm has high feasibility and reliability, thus providing a new method for the retrieval of PSD.     

灰微粒子的光学常数和衰减系数

一、前言 在高温烟气热辐射中,粒子辐射占的比例最大。从热辐射角度,粒子可分为大粒子与微(小)粒子两类。当粒子的尺度参数x=πD/λ(D为粒子直径,λ为入射波长)小于或接近于1时称为微粒子。此时粒子表面凹凸不平之处相对入射波长来说,可忽略不计,颗粒表面可认为是光学光滑的,这种颗粒的辐射行为可用Mie电磁理论来描述。当粒子的尺度参     

瞬态激光脉冲在吸收、发射性介质内引起的温度响应

本文导出了平行光入射辐射穿过半透明界面,在吸收、发射性介质内产生的辐射热源的表达式。数值模拟了瞬间激光脉冲入射下：（1）半透明介质与不透明介质在非人射面上的过余温度响应;（2）入的激光的波长对温度响应的影响;（3）界面光学特性（两侧均为不透明界面,两侧均为半透明界面,一侧为半透明、另一侧为不透明界面）对温度响应的影响;（4）采用Planck、Rosseland平均吸收系数处理非灰介质时,对辐射与导热瞬态耦合换热的影响。