相干散射的非吸收粒子辐射计算搭接

针对非吸收性光学厚纤维材料中光谱辐射传输,考虑高密度粒子分布下粒子间相互干扰对光谱辐射传输计算域搭接过程的影响,建立了光谱辐射整体传输计算的搭接模型。采用时域有限差分(FDTD)计算得到单个非吸收性纤维粒子的辐射性质为基础参数,基于数值仿真分析了2～5μm波长下材料厚度、纤维粒子间隔、排列方式对材料宏观透过率的影响。通过比较不同搭接域的计算结果与真实值的差异,发现非吸收纤维对光谱辐射的反射集中在材料入射面附近区域,并且搭接模型对错序排列的纤维材料适用性更好。     

干湿状态对花岗岩表面双向反射特性影响实验研究

实验测量了0.328 靘和1.4 靘两种波段下花岗岩表面在干、湿条件下的BRDF.发现BRDF受表面干湿状态影响很大,润湿表面出现明显的镜反射分量.因花岗岩表面湿润程度不同,入射光在表面经历的反射过程大不相同.若表面形成一层稳定的水膜,该水膜在局部区域将起到半透明光滑界面的作用,导致材料表面的BRDF出现明显的镜反射分量.     

花岗岩表面双向反射分布函数实验研究

本文介绍了双向反射分布函数(BRDF)的概念及测量方法。首先对典型建筑材料中的某种花岗岩表面进行了表面粗糙度的测量,并在现有条件内通过转动样片和探测器,实现了空间BRDF的测量,测量波段分别为0.6328 μm和1.34 μm,分析了表面粗糙度对BRDF的影响。     

建筑物温度场理论建模研究及逐时计算

建筑物温度场计算是目标红外图像理论建模的基础,本文研究了建筑物外表面温度场理论模型的建立,探讨了蒙特卡罗法在求解建筑物表面辐射传递系数中的应用,文中以哈尔滨市最高建筑物华融大厦为对象,逐时、逐季节计算了其辐射传递系数及温度场分布,阐述了模型的合理性。     

半透明随形粒子形貌对近场辐射的影响研究

本文以半透明粒子材料作为研究对象,通过变换粒子表面粗糙度建立了随形粒子近场辐射的传输模型,并引入时域有限差分偶极子法模拟粒子的辐射涨落电流和辐射传热,通过与圆球形粒子的解析解进行对比验证了本方法的正确性,并分析了不同随形粒子间的近场辐射特性。研究结果显示,在谱带1～10μm范围内,随着粒子表面粗糙度的增大,粒子间辐射当量热导率逐渐下降,粗糙度与圆球形粒子辐射当量热导率的相对偏差在5%以下,影响较小。     

基于高精度解析解的航天器热设计方法

针对微小卫星热设计需求,基于球形双层集总参数模型,解析求解了双节点动态热平衡方程。提出使用多个类谐波近似处理周期性外热流边界的手段,消除外热流近似带来的计算误差。通过单次线性化处理,直接求解动态热平衡方程,得到高精度的动态温度解析解,使用四阶Runge-Kutta方法进行了数值验证。基于高精度解析解,设计了航天器导热–辐射双参数直接调控计算程序,对某小卫星模型进行热设计,对设计结果进行热仿真计算,验证了设计方案的可行性与准确性。