用离散坐标法计算任意方向辐射强度(Ⅰ):原理

针对目前所提出的各种离散坐标格式中的离散方向大都是固定的，不能任意调节，因而无法满足一些工程辐射问题的需要的问题，在“带无穷小加权离散坐标格式”的基础上，提出了一种离散坐标方法来计算任意方向上的辐射强度．同时，提出了带微小控制角有限体积法的概念．     

采用离散坐标法计算一维平行入射辐射问题

针对离散坐标法难以应用于平行入射辐射的问题，提出了一种简单有效的方法；在原有的离散坐标系列中，直接添加一个与平行入射辐射的方向重合的离散方向，并将该离散方向的加权取得极其微小（合如1）10^-200)，这一新的离散方向对于离散坐标系列的各阶段矩方程没有任何影响，因此可以任意地设置，这样无论平行入射辐射来自哪个方向，都可以被准确地捕捉到，并采用一个一维大气辐射问题对本方法进行了检验，计算结果与精确解吻合。     

一种可随意调节的旋转对称离散坐标格式

提出了一种既可随意布置离散方向 ,又能满足 90°旋转对称要求的新的离散坐标格式 ,其基本思路是 :先将每个卦限中的单位球表面划分为三个相等的部分 ,再在其中一部分内根据需要任意地布置离散方向 ,然后根据对称性得到其他两部分内的设置 .数值试验表明本格式具有良好的精度     

用逆向蒙特卡罗法计算光的辐射强度组分

提出了一种新的数值方法,使得逆向蒙特卡罗法不但可以计算总辐射强度,还能计算直接强度和介质强度.在此方法的基础上,提出了一种改进的方法:光子分类法,该方法既能更详细地计算辐射强度组分,又能大大减少计算时间;然后比较了新方法和多射线法在计算辐射强度组分时的结果;最后将光子分类法应用于分析卫星遥感大气订正中的邻近效应问题.     

采用蒙特卡罗法分析离散坐标法的假散射

采用蒙特卡罗法获得了离散坐标方程的不含任何假散射的高精度解，其基本思路是：当采用一个离散坐标格式来计算一个漫射表面的热辐射时，就意味着用有限个离散方向去“代表”2π立体空间上的无穷多个方向，因此，不妨假定存在着这样一个虚拟表现：该表面的确只沿着该离散坐标格式的离散方向上发射热辐射，并且在每个方向上的热流也完全遵循离散坐标方程，然后将蒙特卡罗法应用于此虚拟表现，由此所获得解即为此有面的高精度解，不言而喻它也等效于离散坐标方程的高精度解，在此基础上，分析了离散坐标法的假散射对计算结果的影响。     

用于离散坐标法的一种局部分解菱形格式

提出了一种二阶精度的局部分解菱形空间差分格式，按照辐射在控制容积中的传播方向，将控制容积分解为三个部分，然后将辐射传递方程分别在各部分积分，同时沿辐射的传播方向应用菱形格式来推导出各个部分的下游边界强度，整个控制容积下游界面强度等于这三个部分的下游界强度的算术平均值，其他数值步骤与标准菱形差分格式完全相同，数值试验表明本方法完全消除了数值解的振荡，同时还可以避免负强度的发生。     

用均匀离散射线法计算复杂几何系统的角系数

用概率分布函数已知的条件下，分析了均匀抽样较之随机抽样的优越性；结合辐射传热的机理，提出了计算复杂几何系统漫射辐射角系统的均匀离散射线法，计算示例表明，该方法比Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ法精度高、收敛速度快而且节省机时。     

贴体坐标系下离散坐标法计算尾喷焰辐射特性

在计算尾喷焰燃气组分、辐射物性的基础上，用贴体坐标系下的离散坐标法(DOM)，研究了不同工况下尾喷焰的红外光谱辐射特性随飞行高度的变化特征，分析了介质的辐射物性对尾喷焰辐射特性的影响．研究结果表明：尾喷焰的辐射物性对尾喷焰辐射传输计算有很大的影响；在所考虑的工况下，与喷焰轴向全立的方向上光谱辐射最强。     

深穿透屏蔽计算的离散坐标法

建立了堆芯几何和孔道几何边界源相耦合的离散坐标法。并用于计算反应堆孔道的深穿透屏蔽问题;推导出可用于堆芯几何屏蔽计算的半对称求积基,以及用于孔道几何屏蔽计算的偏向求积基。     

利用离散传递法求解三维辐射换热

本文利用离散传递法计算了三维密闭立方体及锅炉炉膛内的辐射换热过程.分别与经典区域法的计算结果和试验测试结果进行了比较.结果表明,对三维密闭立方体来讲,本文的计算结果已接近区域法的计算结果,炉内换热的计算结果也和试验结果在定性上基本一致.     

用于卫星遥感大气订正的一种辐射强度算法(Ⅱ)

根据辐射的叠加性,提出了一种新方法——多步法来计算向上辐射强度组分．采用了两个测试问题验证多射线法和多步法,并与6S模型的计算结果进行了对比．计算结果表明,一维地-气耦合辐射只是一个十分简单的过程,6S模型中的向上辐射强度的划分显得过于繁琐,也没有必要．     

解一维大气辐射离散坐标方程的强脉冲SOR法

提出了一种能显著加快收敛速度的强脉冲超松弛迭代法、并针对DOS ISW算法中的空间差分格式不守恒,借助于推导常规阶梯格式和菱形格式的基本方法,提出了一种守恒型的差分格式。     

用离散坐标法计算卫星遥感成像过程

发展了一种既可以计算多维大气辐射,又可同时计算卫星遥感成像的新型方法,其步骤是：首先采用一个常规的离散坐标求积系列计算多维大气辐射场;然后采用DOS ISW计算投射到卫星遥感器镜头上的辐射强度,从而获得遥感器CCD相机靶面上的辐射能分布．给出了一个尝试性的计算示例．     

用于卫星遥感大气订正的一种辐射强度算法(Ⅰ)

基于改进的微分近似法以及大气辐射DOS ISW算法,提出了用于大气订正的一种简单而精确的计算向上辐射强度的算法——多射线法,即对于沿着每一个投射到遥感器上的方向,分别用几个完全相同的带无穷小加权的离散方向来代表总辐射强度以及程辐射等组分,该算法考虑了地-气交互作用,可计算到任意高的精度,还可同时计算从任意方向投射到空基或地基遥感器上的辐射强度组分．     

离散坐标法积分方案的选取

以辐射平衡条件下一维平行平板介质层的辐射换热问题为例,介绍了求解辐射传递方程的离散坐标法,对影响离散坐标法计算精度与速度的角度积分方案的选取进行了研究.分析了离散坐标法常用的SN积分方案、Fiveland等权值积分方案FN及高斯积分方案GN对计算结果准确性的影响.研究表明:积分方案近似阶数越高,计算结果的精度越高,但随着积分方案阶数的增加,所需的计算量也增大;同一近似阶数的各种积分方案的准确性各不相同,其中FN积分方案在相同阶数下的精度最高,SN积分方案次之,GN积分方案的精度最差.在近似阶数足够高时上述三种积分方案均可达到较高的计算精度.     

WSGGM结合离散坐标法研究非灰气体辐射换热问题

推导了描述非灰气体辐射特性的灰气体加权和模型(WSGGM)与离散坐标法结合的公式,通过数值模拟以及与段法的比较,表明在WSGGM参数相同的情况下,所推导的方法与段法的结果相吻合,这证明将WSGGM引入离散坐标法能成功地用于模拟非灰气体辐射问题·不同WSGGM参数对计算结果和计算时间都有影响,可根据具体场合和精度要求选择使用WSGGM参数·该法容易实现辐射场与流场的耦合求解,因此是研究非灰气体辐射换热的一种实用的方法·     

基于坐标法的涡喷发动机特性计算①②

压气机特性数据是通过大量实验而获取的,结合发动机调节规律对压气机特性数据进行计算,可获得整台发动机的特性,从而缩短发动机研制周期。该文根据某研制中的压气机特性数据,使用坐标数值方法对航空发动机特性进行了计算研究,且基于VB语言开发了相关的程序,实现了高压压气机和低压压气机共同工作线的计算、绘制以及发动机的特性的计算。     

中间开口矩薄薄板结构综合离散法的数值计算

中间开口的矩形薄板结构有其自身特点,而有限条法和样条有限条法无法解决此类结构,文章利用综合离散法对此结构进行了数值计算,并和有限元法的结果进行了比较。     

计算广义离散哈特莱变换(GDHT)的快速递推算法

讨论了一般带时间参数和频率参数的广义离散Hartley变换，基于代数中的块矩阵乘积分解式，建立了一种高效快速递推算法，其算术复杂性是目前最小的。     

用离散单元划分法计算页岩气资源量

针对页岩气聚集机理的特殊性和我国页岩气评价的基础条件,提出了采用离散单元划分法计算页岩气资源量。根据页岩含气量的非均质性特点,借鉴有限元原理,将评价地质单元中连续分布的页岩气资源进行有限数目的单元离散;根据页岩气不具有顺层流动性的特点,以含气量资料井为中心,采用井控分块、单元划分、参数类比、离散累加的原则和方法计算页岩气资源量。该方法应用在鄂尔多斯盆地下寺湾区页岩气资源量计算中,效果良好,表明离散单元划分法可应用于页岩气勘探开发各阶段,在页岩气滚动评价中具有较大的推广应用前景。