目前,粉體材料通常以涂層的形式應(yīng)用于航空航天、建筑節(jié)能以及國防技術(shù)等領(lǐng)域,如航天器的熱防護涂層等。涂層的輻射特性參數(shù),尤其是高溫工況下的輻射特性參數(shù)對研究涂層與設(shè)備輻射交換過程至關(guān)重要。而涂層的輻射特性基本由粉體材料的輻射特性決定,因此,本文針對常溫和變溫工況下氧化鋁粉體材料輻射特性的測量方法進行了研究。首先,對粉體材料內(nèi)部輻射傳輸過程進行分析。利用三熱流近似法對輻射傳輸方程進行求解,構(gòu)造基于定向-半球光譜透射率和反射率的測量值和理論值的目標(biāo)函數(shù),結(jié)合PSO優(yōu)化算法反演粉體材料的反照率、散射系數(shù)和吸收系數(shù)�？紤]到粉體樣品的支撐層會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響,本文還建立了多層介質(zhì)模型用來修正上述影響,確保目標(biāo)函數(shù)中測量值的準(zhǔn)確性。其次,利用自然堆積法,制備不同厚度、不同粒徑的氧化鋁粉體樣品。常溫工況下,分別使用配備積分球的紫外-可見-近紅外分光光度計和傅里葉紅外光譜儀,測量粉體樣品在紫外-中紅外的定向-半球光譜透射率和反射率。高溫工況下,針對粉體材料,研制了樣品加熱裝置,并利用FLUENT仿真模擬和熱電偶測溫實驗驗證了樣品加熱裝置的可靠性。通過改造中紅外積分球,將加熱裝置應(yīng)用于粉體樣品的定向-半... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１黑體邊界條件法測量原理示意圖??Ｊ．?Ｍａｎａｍ［３°’３１］工理

材料中輻射能量的傳遞過程，需要對輻射傳輸方程進參數(shù)，如吸收系數(shù)、散射系數(shù)等，是求解輻射傳輸方射特性參數(shù)已知的情況下，通過輻射傳輸方程，可以譜透射率和反射率。但通常情況下，半透明介質(zhì)的法通過測量直接獲得，需要結(jié)合實驗相關(guān)測量值構(gòu)建特性參數(shù)。本章詳細(xì)闡述了基于定向－半球光譜透射近似法和ｐｓｏ優(yōu)化算法反演輻射特性參數(shù)的方法。，以修正支撐層對定向－半球光譜透射率和反射率測量射傳輸模型及求解方法??型??積厚度遠小于其直徑，所以假設(shè)輻射能量的傳輸僅存的一維平板介質(zhì)模型，其內(nèi)部輻射強度示意圖如下。??＇．ｊ??

耐高溫粉體材料寬光譜輻射特性測量方法及研究??反射率相同，平板與平板之間的透射率為１，故可將其看作界面反射率不發(fā)生變化的四??層結(jié)構(gòu)，如下圖２．５所示：??加熱片?粉末層??１ＨＩ??支撐層??圖２．５粉體樣品平行平板結(jié)構(gòu)示意圖??由于平板兩側(cè)都為空氣，所以可以通過測量各平板的定向－半球光譜透射率和反射??率，直接帶入四層平行平板計算公式。??首先將支撐層與粉末層作為一個整體與加熱片構(gòu)成一個雙層介質(zhì)模型，利用式２．２０??和式２．２１進行計算，修正加熱片對測量結(jié)果的影響，獲得三層樣品的定向－半球光譜透??射率和反射率；其次利用式２．２２和式２．２３進行計算，修正支撐層對測量結(jié)果的影響，??獲得粉末層的定向－半球光譜透射率和反射率。??２．４本章小結(jié)??本章主要建立了粉體材料輻射特性的測量方法，通過三熱流近似法求解輻射傳輸方??程，構(gòu)造基于定向－半球光譜透射率和反射率的測量值和理論值的目標(biāo)函數(shù)，利用ＰＳＯ??優(yōu)化算法反演獲得樣品的反照率、散射系數(shù)和吸收系數(shù)。此外


本文編號：3426886