尾焰的輻射信號作為飛行器目標(biāo)探測、跟蹤和識別的重要依據(jù),一直以來都是國防航空航天領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容,目前由于實測樣本數(shù)據(jù)少,且開展相關(guān)實驗條件苛刻,因而尾焰圖像仿真方法的研究顯得非常重要。結(jié)合上述應(yīng)用背景,立足于更加真實且符合物理規(guī)律的尾焰圖像實際需求,本文通過對流場仿真技術(shù)手段和輻射傳輸解算模型的研究現(xiàn)狀分析,提出一種結(jié)合光線跟蹤思想的飛行器尾焰圖像仿真方法。論文的研究工作從以下三個方面開展:首先在尾焰流場仿真建模方面,根據(jù)流體力學(xué)基礎(chǔ)理論和計算流體力學(xué)基本模型,選擇利用CFD軟件Fluent來完成流場建模工作,介紹了尾焰流場的具體建模過程。為完備尾焰流場建模工作,還著重對加入惰性粒子流條件下的尾焰流場進行仿真計算,并簡要分析了該條件對建模結(jié)果的影響。然后在尾焰成分輻射特性參數(shù)計算方法方面,通過對尾焰輻射傳輸?shù)奈锢磉^程分析,建立起尾焰紅外輻射傳輸模型,結(jié)合仿真建模得到的尾焰流場數(shù)據(jù),計算模型中輻射特性參數(shù)。這部分研究工作主要包括:考慮氣體譜線增寬效應(yīng),利用逐線積分法計算高溫氣體的輻射特性參數(shù);考慮固體球形粒子自發(fā)射、吸收、散射效應(yīng),運用Mie散射理論計算球形粒子的輻射特性參數(shù)。最后在... 

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

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

尾噴管及外流場局部網(wǎng)格劃分

尾焰流場仿真結(jié)果

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-17-件、物理模型設(shè)置與2.2.2節(jié)保持一致。5種依次遞增的粒子流流量的近軸區(qū)尾焰溫度場分布情況如圖2-7所示。a)未加粒子流b)0.002kg/s粒子流c)0.02kg/s粒子流d)0.2kg/s粒子流d)2kg/s粒子流圖2-75種粒子流尾焰溫度場由以上結(jié)果可以分析得出，加入惰性粒子流的尾焰溫度場相比于未加粒子流的溫度場有較大差別，噴管出口處的尾焰中心高溫區(qū)范圍明顯縮小，且遠離噴管的低溫區(qū)的溫度也有較大降低。隨著粒子注入流量的增加，對尾焰溫度場的抑制效果不再有明顯變化，這表明盡管隨著惰性粒子數(shù)量的增加，這些粒子會不斷吸收和散射尾焰流場的輻射能量，但自身受尾焰加熱也會產(chǎn)生熱輻射。2.4本章小結(jié)本章對飛行器尾焰流場進行了數(shù)值仿真建模研究。首先根據(jù)尾焰產(chǎn)生所涉及的物理模型，對基本控制方程、湍流控制方程、燃燒反應(yīng)模型進行簡要介紹；然后詳細描述了尾焰流場建模過程，其中幾何建模包括確定邊界條件及計算域網(wǎng)格劃分，解算工作是利用CFD軟件Fluent來完成的，且給出了


本文編號：3072187