本文關鍵詞：基于自然單元法的高溫參與性介質表面光場成像模擬

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【摘要】：高溫參與性介質的表面成像一直是燃燒和能源動力的重要研究課題,然而目前的成像方法往往只能對某一特定角度進行成像,光場相機可以通過一次曝光采集和記錄多角度的光場強度信息。本文利用自然單元法(NEM)求解高溫參與性介質火焰模型輻射傳輸問題,利用模型表面方向輻射強度進行光場成像仿真。本文對圓柱模型各向同性散射、各向異性散射均勻溫度場、非均勻溫度場黑冷壁面情況的輻射強度進行了求解,得到了圓柱模型內介質和邊界上任一點的方向輻射強度,分析了圓柱模型母線上的固定方向輻射強度,并與廣義多流法、反向蒙特卡洛方法和DRESOR方法進行了比較,以反向蒙特卡洛方法結果為標準,分析了自然單元法計算結果的誤差,可以得出結論自然單元法在求解輻射傳輸方程時具有較高的精度。本文建立了圓柱形均勻溫度場各向同性、各向異性散射圓柱火焰模型和各向同向非均勻溫度場非均勻物性的魔方火焰模型,利用光場相機的成像原理將高溫參與性介質的表面多角度的輻射強度信息進行采集,并對其進行積分成像。分析了30×30、60×60和90×90空間分辨率對成像結果的影響。高分辨率成像亮度更高,圖像更清晰光滑,不同溫度之間的分界線也更清晰光滑。研究了不同的立體角方向分辨率對成像結果的影響,10×10和20×20的方向分辨率的光場成像的積分能量成像結果相差不大,相機可以分辨的最小角度越小,對于本課題的后續(xù)火焰溫度的重建具有更重要的意義。
【關鍵詞】：自然單元法 方向輻射強度 光場成像 參與性介質 微透鏡陣列
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK16
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 背景介紹8-9
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 光場成像的國內外研究9-11
• 1.2.2 高溫火焰成像的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 自然單元法的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究內容14-16
• 第2章 基于自然單元法參與性介質光場成像數(shù)學原理16-32
• 2.1 自然單元法原理16-20
• 2.1.1 voronoi多面體元胞和delaunay三角剖分16-17
• 2.1.2 自然鄰近插值及其形函數(shù)17-19
• 2.1.3 插值形函數(shù)的計算流程19-20
• 2.1.4 自然單元法的優(yōu)勢20
• 2.2 輻射傳遞方程20-23
• 2.2.1 輻射傳輸方程20-21
• 2.2.2 傳遞方程的離散21-22
• 2.2.3 邊界條件的離散22-23
• 2.3 光場成像原理介紹23-26
• 2.3.1 光場的四維表征23-24
• 2.3.2 基于微透鏡陣列的光場信息的采集24-25
• 2.3.3 成像公式25-26
• 2.4 空間光線的光路計算26-30
• 2.5 基于光線追蹤的簡單模擬成像方法30-31
• 2.6 本章小結31-32
• 第3章 自然單元法求解輻射傳輸方程32-46
• 3.1 自然單元法求解輻射熱流密度32
• 3.2 自然單元法求解求解溫度32-33
• 3.3 自然單元法求解輻射強度33-44
• 3.3.1 各向同性均勻溫度場參與性介質出射輻射強度34-36
• 3.3.2 各向異性均勻溫度場參與性介質出射輻射強度36-37
• 3.3.3 各向同性非均勻溫度場參與性介質出射輻射強度37-42
• 3.3.4 各向異性散射非均勻溫度場參與性介質出射輻射強度42-44
• 3.4 本章小結44-46
• 第4章 高溫參與性介質的表觀光場信息模擬46-64
• 4.1. 光場相機參數(shù)介紹46-47
• 4.2 成像模擬方法介紹47-48
• 4.3 圓柱模型均一物性參與性介質的成像仿真48-55
• 4.3.1 模型介紹48-49
• 4.3.2 圓柱模型成像結果49-51
• 4.3.3 不同空間分辨率對成像結果的影響51-52
• 4.3.4 均勻溫度場均勻物性各向同性散射參與性介質的表觀成像52-53
• 4.3.5 不同方向分辨率對成像的影響53-55
• 4.4 魔方模型非均勻溫度場非均勻物性參數(shù)成像仿真55-57
• 4.4.1 魔方模型介紹55
• 4.4.2 模型右表面輻射強度的計算55-56
• 4.4.3 魔方的成像仿真56-57
• 4.4.4 視場變換57
• 4.5 數(shù)字重對焦57-62
• 4.6 本章小結62-64
• 結論64-65
• 參考文獻65-70
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果70-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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3 周懷春，婁新生，肖教芳，尹鶴齡，，鄧元凱，顧一之，徐方靈，孫國俊;爐膛火焰溫度場圖象處理試驗研究[J];中國電機工程學報;1995年05期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：1099159