【摘要】：熱輻射作為火災中傳熱的主要方式,往往會對火災的發(fā)展和蔓延起著決定作用,對于火災熱輻射的研究主要是要計算輻射熱能,但是其計算方法通常都很復雜,主要是兩方面的原因造成的:1、火災中火焰的形狀不固定,導致輻射的發(fā)射表面比較復雜,通常在計算過程中會將輻射表面假定為特定的幾何形狀,以此來簡化熱輻射的計算,在傳統(tǒng)的計算中常常采用常規(guī)的幾何形狀來替代,主要有:點源、長板面形、圓錐體、圓柱體和立方柱體等。2、接收輻射的物體表面往往更加的復雜,要考慮:表面形狀、散射分布特性、表面方向性、表面光譜特性、溫度和位置變化等。傳統(tǒng)傳熱學只對一些規(guī)則發(fā)射面與接受面的輻射模型的輻射計算有理論解,真實的火災場景無論是火焰還是接受輻射的物體表面都要復雜的多,所以,這些有理論解的模型往往無法應用到真實的火災熱輻射計算之中,也意味著真實火災場景的熱輻射往往無法找到簡單有效的方法進行計算。然而,本文采用蒙特卡洛法計算復雜表面物體之間的熱輻射,旨在找到對復雜形狀的發(fā)射面,以及復雜形狀的接收面的熱輻射計算的通用算法。本文采用的方法是用小三角形面去貼合復雜的燃燒火焰表面和復雜的接收輻射物體表面,利用眾多數(shù)量的小三角形,近似模擬真實的輻射表面和接收輻射物體表面,從而將復雜的輻射計算模型轉化為眾多小三角形面之間的輻射計算模型,來實現(xiàn)對復雜表面熱輻射的計算。
【圖文】：

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2可以定義表面 2 對表面 1 的角系數(shù)。慮到 1 和 2 兩個表面，表面 1 作為輻射體，，其輻射能為E ，如圖 2-2 所示算表面 2 上一個小微元面2dA 接收到的輻射能，就可以通過計算離開表一個小微元面1dA 而達到小微元面 上的能量求得，即：2 21 12coscosndAdq I dAr (2.13而得出 上的輻射熱流為：11 222cos cosndqdAdq IdA r (2.14平面1A 上對上式進行積分，并帶入nEI 得到：11 2120Acos cosq E dA Er (2.1中11 2120Acos cosdAr (2.1為角系數(shù)。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X932

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本文編號：2540532