船用燃气轮机排气系统红外抑制装置的温度场分布研究

本文在分析船用燃气轮机排气系统红外抑制装置结构特点的基础，从数值计算和实验测量两个方面分析了该装置温度场的分布特征。分析讨论了各种影响因素的作用，得到了若干有益的结论，为工程设计和分析船用燃气轮机排气系统红外抑制装置提供了理论依据，具有一定的实用价值。     

隐身战斗机红外辐射特征计算及红外隐身效果分析

针对飞机红外隐身和反隐身技术发展的需要,建立了隐身飞机红外图像的仿真模型,并对飞机的红外隐身效果进行了评估.首先在飞机红外辐射计算模型的基础上,对二元喷管、低发射率蒙皮、发动机舱隔热、喷管冷气注入等进行红外隐身建模,经过渲染生成隐身飞机的红外图像;然后对低发射率蒙皮、发动机舱隔热与喷管冷气注入3种红外隐身措施的隐身效果进行分析.仿真结果表明,不同的隐身措施下,隐身战斗机辐射差异较大.      

反向蒙特卡罗法模拟波瓣喷管的红外辐射特性

为了考察波瓣喷管/混合器系统及其燃气的红外辐射特性,建立了反向蒙特卡罗法,推导了辐强度等计算公式;在已有三维流场的基础上,数值模拟了波瓣喷管尾喷焰及相关结构的红外特性.燃气的辐射特性由HITRAN数据库获得.与标准蒙特卡罗法结果比较表明,模型和计算程序可信.研究方法和结果可为波瓣喷管的红外抑制提供分析工具和参考.     

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。     

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．     

卫星红外辐射特性研究

研究卫星红外辐射特性,对于探测识别卫星、保障卫星运行安全等问题有重要意义。本文以美国KH-12_5卫星为目标,建立了卫星的三维模型,对卫星表面进行了面元划分,依据卫星在空间的热平衡关系,应用节点网络法建立卫星表面每个面元的热平衡方程,求解方程得到卫星表面的温度场分布,并结合普朗克定律计算了卫星红外辐射亮度,对得到的仿真结果进行分析,为天基红外观测系统的性能研究提供数据支持。     

单总管排气系统多维非定常湍流数值模拟

采用任意拉格朗日－欧拉法,对柴油机三缸排气管进行二维非定常湍流数值模拟。湍流模型采用亚网格尺度模型,入口边界的流动随排气相位变化。     

巡航导弹蒙皮红外辐射特性的反向蒙特卡罗法模拟

采用反向蒙特卡罗法,在考虑了大气衰减和大气辐射的影响下,计算了导弹在空间不同视角下(8—14)μm波段内的红外辐射强度及分布。结果表明:大气衰减对亚音速导弹红外辐射强度的衰减作用强。随着海拔高度的增加大气衰减的影响越来越小;降低蒙皮发射率可以有效的降低蒙皮红外辐射强度,但对于亚音速导弹,大幅减小蒙皮发射率。由于大气辐射的影响,导弹表面红外辐射强度减小的效果并不如预期的好。     

武装直升机机体红外辐射数值模拟方法研究

针对武装直升机机体红外辐射的数值计算问题,本文首先在分析蒙皮受热情况的基础上,提出了一种利用区域分解求解机体表面温度分布的方法.该方法将机体分为3个温度区域:一般蒙皮区域,其温度变化通过热网络法求解;发动机热影响蒙皮区域,其温度变化由热源法求解;喷焰加热蒙皮区域,其温度变化由直升机旋翼洗流干扰下的热喷流模拟求解.在此基础上,研究了机体红外辐射的数值模拟方法,包括蒙皮自身辐射的计算和蒙皮反射辐射的计算.最后,应用本文方法,对某型武装直升机的机体红外辐射强度进行了数值模拟,计算结果符合实际分布规律,计算误差在工程精度要求内.该方法已应用于武装直升机红外辐射数值模拟软件中,应用表明该方法稳定、可靠,适于工程分析.     

喷水对火箭发动机羽流红外特性的抑制作用研究

为研究喷水对火箭发动机发射时排气羽流红外辐射的抑制作用,建立了羽流气液两相流场和红外辐射传输的计算模型,通过在能量方程中引入辐射源项和水的汽化导致的能量源项,实现了辐射计算和两相流场计算的耦合求解.计算中采用M ixture多相流模型求解气液两相流流场,使用汽化模型模拟了水的汽化效应.使用离散坐标法求解辐射传输方程,得到了3个主要波段内羽流的红外强度分布,将计算结果与红外热图进行对比,验证了计算结果的可靠性.研究结果表明,喷水后辐射强度在喷水管之后的大范围区域内明显降低.     

三维中子输运方程的非结构网格离散纵标数值解法

从一阶三维中子输运方程出发，对方向变量采用离散纵标方法展开，得到一系列关于空间变量的偏微分方程，从而避免了二阶方程由于分母上存在截面，不能准确描述内含真空介质的问题．对这些关于空间变量的方程采用最小二乘有限元方法进行离散，形成的刚度矩阵是对称的，因此可以采用快速迭代方法求解．据此编制了三维中子输运方程的非结构网格离散纵标计算程序，并采用三棱柱元素和四面体元素剖分对一系列基准问题做了验算．计算结果表明，该方法能用于非结构网格，并具有较高的计算精度，对多数问题，有效增值系数的误差都小于0．3％，通量误差都小于3．0％．     

基于嵌入式系统和红外图像的火焰检测算法

随着嵌入式技术的发展,把机器视觉应用于嵌入式系统是一个发展方向.目前火焰算法相对比较成熟,具有较高的准确率和抗干扰力.但算法复杂度普遍较高,主要应用于PC机系统,不能适应嵌入式系统的要求.结合已有的研究成果,提出了基于统计背景模型和火焰动态特征的火焰检测算法,成功移植到嵌入式系统上.试验证明算法抗干扰性强、检测率高,速度快.     

红外辐射对比度概念的探讨

为了更方便理解红外辐射对比度的含义,针对目前红外辐射对比度计算使用的物理量和公式比较混乱的情况,从红外探测的实现方法出发,分析指出对比度衡量的标准物理量应该为在探测器处的红外辐射照度。当目标与背景不在同一位置且与探测器相距较远时,用辐射亮度、辐射出射度计算对比度分析探测效果是不恰当的。相对对比度应该使用目标与背景在探测器处的红外辐射照度差值的绝对值除以目标与背景的红外辐射照度平均值作计算。     

求离散多态系统可靠性的矩阵分析法

针对典型的二态系统可靠性数学模型存在的缺陷,在分析离散多态系统基本特点的基础上,提出了一种求解离散多态系统可靠性的新方法──矩阵分析法。     

红外信号收、发系统电路的设计

本设计由发射电路及接收电路两大部分组成.在发射电路中采用了三极管发射极的方案,增大了发射机的功率;在接收电路中采用了多级的放大及滤波技术,有效地抑制了噪声,使接收距离长达5米.在功放部分,采用了输入输出滤波电路及电源耦合电路,使带负载能力大为提高,在接上4欧负载时输出波形稳定无失真.     

WITNESS环境下基于改进型IDEF3方法的离散事件仿真建模

针对WITNESS仿真环境下，复杂离散事件仿真建模过程中出现的大量顺序、并行、同步、冲突及因果依赖等关系，提出采用改进型IDEF3方法进行仿真建模．采用仿真规则与交汇点集成、行为单元与仿真信息数据集成的原则进行建模；同时在IDEF3方法的基础上，建立新的行为单元，达到了仿真单元的可重用和可重构性，大大提高了仿真建模的速度，减少了建模难度．最后，给出了在改进型IDEF3方法下进行离散事件仿真的框架，并在仿真软件WITNESS的基础上，通过实例详细描述了建模过程．