在自然和工業(yè)產(chǎn)品中,很多物質(zhì)和產(chǎn)品都是呈粒子狀態(tài)。粒子系的輻射傳熱特性在大氣科學(xué)與環(huán)境、遙感和核能等方面都有重要的應(yīng)用。很多應(yīng)用中應(yīng)用的都是密集粒子系,并且粒子的尺度參數(shù)很大,比如在很多填充床、流化床中。此時(shí)粒子系的輻射換熱通�；谶B續(xù)介質(zhì)模型,即輻射傳遞理論,通過(guò)求解輻射傳遞方程來(lái)分析求解。然而經(jīng)典的輻射傳遞方程只適用于稀疏粒子系,對(duì)于密集粒子系,因?yàn)榇嬖趪?yán)重遮擋效應(yīng),傳統(tǒng)的輻射傳遞方程的適用性存疑。目前密集光學(xué)大粒子系輻射換熱問(wèn)題還缺乏有效的分析理論,對(duì)其輻射傳熱特性還缺乏了解。本文基于粒子尺度的輻射傳遞模擬對(duì)光學(xué)大粒子系的輻射傳熱特性進(jìn)行研究。對(duì)于光學(xué)大粒子構(gòu)成的系統(tǒng),其輻射換熱的分析可以基于幾何光學(xué)原理。本文基于蒙特卡洛方法在粒子尺度上對(duì)熱輻射光子的傳輸過(guò)程進(jìn)行模擬,并使用粒子輻射傳遞因子來(lái)描述粒子系輻射傳熱的空間分布特性�；诹Ｗ映叨鹊拿商乜宸椒ǹ梢杂行У啬M粒子系的輻射換熱,并能充分考慮粒子間的遮擋效應(yīng)。從粒子能量平衡方程出發(fā),基于蒙特卡洛法建立了輻射傳遞因子的計(jì)算模型,并通過(guò)理論推導(dǎo)建立了輻射傳遞因子的理論模型�；谒⒌挠�(jì)算模型,對(duì)兩種熱輻射光源的情形,即粒子輻射光... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

隨機(jī)點(diǎn)在球上分布示意圖

布的隨機(jī)數(shù)。結(jié)果如圖 2-7 所示。點(diǎn)在圓面上分布很均勻，證明式(2-15)是正確的。圖2-7 點(diǎn)在光源面分布示意圖2.6.2 表面反射的蒙特卡洛法模型當(dāng)粒子表面比較粗糙時(shí)，表面近似為漫射表面，而當(dāng)粒子表面比較光滑時(shí)，表面近似為鏡射表面，所以本文研究的表面類型主要有兩種，一種是漫射表面，一種是鏡射表面，具體實(shí)現(xiàn)如下：2.5.2.1 漫射表面漫射表面時(shí)，粒子發(fā)射與反射的輻射強(qiáng)度都與方向無(wú)關(guān)，但定向輻射力隨天頂角呈現(xiàn)余弦規(guī)律的變化，即服從郎伯（Lambert）定律。即E ( , ) I( , )cos (2-16)其中 E ( , )和 I ( , )分別代表沿方向( , )的方向輻射力和定向輻射強(qiáng)度。2.5.2.2 鏡射表面對(duì)于鏡射表面，反射率采用菲涅爾（Fresnel）定律計(jì)算獲得，可以考慮材料折射率的影響。假設(shè)入射角為1

果雖然誤差稍大一些，但結(jié)果基本相同，有誤差的原因是因?yàn)橛?jì)算得到的鏡反射率有一些差別，如圖 2-13 所示。說(shuō)明粒子為鏡射表面時(shí)，模型結(jié)果正確。圖2-13 幾何布置示意圖表2-3 模型對(duì)比驗(yàn)證結(jié)果表粒子編號(hào) MPiMPaTPiTPaEiEa1 0.001892 4.65E-05 0.001888 4.60E-05 0.002 0.0112 0.029746 7.29E-04 0.029892 7.36E-04 0.005 0.0102.5.4.4 激光照射時(shí)多個(gè)漫射表面粒子計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證1 號(hào)球 2 號(hào)球

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于蒙特卡洛法分析纖維編織結(jié)構(gòu)對(duì)輻射特性的影響[D]. 李悅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰毫米波輻射特性研究[D]. 王平.華中科技大學(xué) 2015
[4]介質(zhì)中球形顆粒輻射吸收及溫度場(chǎng)分布[D]. 楊堅(jiān).南京理工大學(xué) 2015
[5]團(tuán)聚顆粒輻射特性參數(shù)的數(shù)值模擬[D]. 李丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]球形聚集粒子輻射特性的研究[D]. 呂英明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3542557