高度欠膨胀燃气流的辐射几何学方程

本文通过对喷气发动机燃气红外辐射的分析研究,介绍了高度欠膨胀燃气辐射几何学计算模型的确定,几何解析方程的建立和计算程序的设计,详细地介绍了燃气辐射研究的理论成果.     

喷气发动机红外辐射建模与仿真

分析了喷气发动机红外辐射的主要来源,研究了喷气式发动机红外辐射建模与仿真的方法,给出了不考虑散射时某一空间位置处探测元辐照度的计算方法和步骤.根据壁面辐射线传递路线将微元面或微元体划分为三种情况,分别论述了各自的离散与计算方法.流场计算时使用Fluent组分模型计算燃气H2O和CO2的摩尔浓度.在计算辐照度时,使用了经典的表格法和低分辨率计算模型LOWTRAN7研究大气辐射传递特性的影响.最后,用介绍的微元离散法编制了程序计算了圆出口截面与探测面连线天顶角不同时的辐照度值,验证了该方法的有效性.     

喷气式飞机红外辐射仿真计算

目标红外辐射是武装直升机前视红外吊舱或者光电雷达实施无源探测的主要依据.在对喷气式飞机红外辐射源进行特性分析的基础上,总结提出针对喷气式飞机的发动机辐射、尾流辐射和蒙皮辐射的X-程算法.利用Visual C++与Matlab编写工程化计算程序,对不同温度、距离和观测角度条件下的喷气式飞机红外辐射量进行仿真计算.仿真结果表明该算法快速有效,并且能够满足工程实际需求.     

喷气发动机红外辐射成像测试、处理与评估

航空喷气发动机的红外辐射特性是对发动机进行隐身设计与反隐身探测的重要依据。首先,针对发动机高温部件及燃气温度范围宽、梯度大而超出红外热像仪响应范围的问题,提出了多积分时间组合测试方法,实现了不失真测试;其次,通过多帧时间平均方法分析了各积分时间对应的测温范围,并采用逐像素辐亮度值替代方法,获得了代表发动机全部辐射信息的合成图像;最后,根据合成图像计算了发动机红外辐射强度,并与相同测点的红外光谱辐射仪测试结果进行对比,最大误差不超过10%。结果表明:基于红外热像仪的多积分时间组合测试方法及其数据处理方法是合理有效的。     

喷气式飞机全向红外辐射特性计算方法

正确计算飞机在空间各个方向上的红外辐射特性是对其进行探测、搜索及跟踪并研制实用经外系统的十分重要的理论基础。本文介绍一和中经过实验验证的红外辐射特性计算模型，并在此基础上，对基本模型加以扩展，得到统一的喷气式飞机全向红外辐射特性的计算模型。     

飞行器尾焰红外辐射的一种工程算法

文中就尾焰在４．３μｍ谱带对红外辐射有贡献的二氧化碳气体进行研究，将分子辐射理论中的宽带模型与辐射输运方程和流场模型三者结合起来，是研究飞行器尾焰红外辐射特性的有效办法，它在红外寻的、红外防护中有实用价值。     

"贡献因子"算法:一种快速的舰船红外辐射仿真算法

舰船红外仿真研究对舰船的红外隐身设计和提高舰船红外对抗能力而言具有重要意义.由于仿真计算量大、耗费计算时间过长,舰船红外仿真平台在实际应用中受到了不少限制.提出了一种基于"贡献因子"的辐射场计算算法,大幅度的降低了仿真程序的计算量,缩短了计算时间."贡献因子"算法已经在船舶系统工程部开发的RIS(Real-time Infrared Simulator,实时海面舰船红外热像仿真平台)1.0版的计算程序中得到了具体应用,大大提高了RJS红外仿真计算的速度.     

提高高温红外辐射涂料辐射性能的探索

研究了增黑剂及其保护剂，粘合剂，烧结剂和温度等因素对高温红外辐射涂料辐射性能的影响，确定了一种优质红外辐射涂料配方，其在常温，高温及其短波段均有很好的辐射特性。     

弹道中段目标动态红外辐射特性仿真计算

利用红外光谱辐射特性进行弹道式空间目标探测和识别是一种有效的方法,用该技术探测弹道式空间目标就要对空间目标的红外辐射特性进行研究.在原有目标和诱饵红外辐射特性模型的基础上,综合考虑目标弹道和姿态运动,空间热环境辐射和内热源传热等因素,利用节点网络法建立了弹道中段目标的动态红外辐射计算模型,实现了在不同时刻、不同观测点、不同运动状态下的中段目标红外辐射特性的仿真计算.根据公开的相关资料,设计了两种目标和诱饵,通过对比分析不同弹道条件下目标与诱饵的辐射特性,验证了计算模型的正确性.     

卷云高度对大气的红外光谱辐射影响的研究

利用通用大气辐射传输软件(CART)计算了不同高度卷云大气红外光谱辐射亮温,着重分析了卷云高度对不同红外波段红外亮温谱、卷云有效尺度以及光学厚度反演的影响。研究发现:对流层顶以下,大气窗口波段的亮温随着卷云高度的变化和大气温度廓线基本一致,790~960 cm-1波段亮温的斜率随卷云高度的增加而变大。亮温差BTD[900~1 231 cm-1]对薄卷云和小的有效尺度随卷云高度的变化较明显。对于厚卷云,亮温差BTD[900~1 559 cm-1]随卷云高度的变化基本上不依赖于卷云有效尺度和光学厚度。在卷云参数的光学定量遥感中需考虑卷云高度变化的影响。     

基于假设气体法的燃气辐射特性计算模型

为了降低航空发动机排气系统高温燃气红外辐射特性的计算误差,发展了基于假设气体法的Malkmus统计窄谱带模型,并通过与逐线计算法的计算结果对比,验证了该模型的准确性。结果表明,基于假设气体法的Malkmus统计窄谱带模型能够显著降低非等温、非均匀高温燃气辐射特性参数的计算误差。在非等温、非均匀条件下,对CO₂-H₂O-N₂混合气体谱带平均透过率的计算结果表明,传统的Malkmus统计窄谱带模型的均方根误差为0.018,而基于假设气体法的Malkmus统计窄谱带模型的均方根误差为0.012,后者的计算误差相对前者降低了33.3%。     

改进的海面辐射模型

作为海面目标的主要背景,海面的红外辐射特性对于舰船红外仿真研究具有重要意义.为了获得更接近实际的海面红外辐射,用MODTRAN按照不同的天项角计算出天空辐射,按照不同的高度和俯仰角计算出透过率以及大气程辐射.根据反射定律计算出海面反射的太阳辐射以及天空辐射.用改进的海面辐射模型计算探测器可见海面的红外辐射.在有太阳镜面反射和无太阳镜面反射两种情况下,对3～5μm和8～12μm波段的海面红外辐射分别进行模拟.结果表明,利用改进的海面辐射模型对海面红外辐射进行模拟更加接近实际.     

紫外辐射和红外辐射的应用与探测器件

本文简略介绍了紫外辐射和红外辐射的特性和应用。近来随着紫外辐射和红外辐射的应用，辐射测量技术和测量仪表也得到了发展。     

红外微辐射元的研制

利用表面微机械加工技术，研制出微桥结构红外微辐射元．该辐射元是电阻阵列动态红外景象产生器的基本组成单元．辐射元可以产生等效黑体辐射温度为300～500K的红外辐射，能够满足中波、长波红外半实物仿真的需求．     

直升机红外抑制器红外辐射特性的数值研究和实验验证

对波瓣喷管-弯曲混合管构成的直升机红外抑制器内空气动力学特性和红外辐射特性进行了数值研究,在计算过程中,有机地将三维流场数值计算、壁温计算与红外辐射计算结合起来,与相关实验数据的对比验证表明计算结果与实验结果仅相差15%左右,且红外辐射强度空间分布规律一致;通过对不同缩比模型的数值计算,揭示了模化比对壁面及羽流的红外辐射特性的影响规律.计算结果符合物理过程本质.     

背景辐射下的无人机红外辐射特征仿真研究

背景辐射特征是目标红外辐射的重要组成部分.以典型隐身无人机为对象,分析了背景对目标红外辐射的影响机理,建立了目标红外辐射的数学模型,计算了目标在背景辐射下的红外辐射特征,并分析了背景辐射对目标红外辐射特征的影响.该研究结果将为飞行器红外探测以及红外隐身设计提供参考.