高溫氣體的輻射特性計(jì)算在很多領(lǐng)域均有應(yīng)用,如高速目標(biāo)的紅外特征探測。結(jié)合傳統(tǒng)的氣體輻射特性參數(shù)計(jì)算方法,研究擁有更高計(jì)算效率的高溫氣體輻射特性參數(shù)計(jì)算方法具有重要意義。本文首先研究精度最高的逐線法,通過逐線法對單一均勻氣體和混合氣體的輻射特性參數(shù)計(jì)算,與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合,驗(yàn)證了逐線法程序的正確性;之后基于最新的高分辨率光譜數(shù)據(jù)庫HITEMP-2010建立了Malkmus統(tǒng)計(jì)窄譜帶模型,編制模型參數(shù)求解程序,對其在單一均勻氣體和單一非均勻氣體的不同工況下與逐線結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,證明了Malkmus統(tǒng)計(jì)窄譜帶程序的正確性。通過對氣體熱力學(xué)非平衡態(tài)輻射參數(shù)計(jì)算研究,采用雙溫度模型,基于逐線法,建立了CO₂、CO及H₂O氣體熱力學(xué)非平衡態(tài)窄帶K分布數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的振動(dòng)溫度范圍為200-3000K,間隔100K,轉(zhuǎn)動(dòng)溫度范圍為200-3000K,間隔為100K,共335個(gè)溫度點(diǎn),窄帶分辨率為5cm-1,對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了驗(yàn)證,并對數(shù)據(jù)庫的概況及使用方式進(jìn)行了介紹。將RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為高溫氣體輻射特性參數(shù)計(jì)算的代理模型方法,對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、原理、學(xué)習(xí)方式... 

【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)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1分子譜線示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2-2（a）光譜透過率圖2-2（b）光譜透過率圖2-22.7μm和4.3μm附近的光譜透過率（2）混合組分光譜特性參數(shù)混合氣體厚度為2.34cm，由24%CO2,35%H2O,18%CO組成，溫度T=2850K，P=2atm。如圖2-3所示，為波長為4.3μm附近的光譜發(fā)射率。在峰值初比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)稍微偏低，但是和文獻(xiàn)[60]中的數(shù)值計(jì)算結(jié)果相吻合。圖2-3光譜發(fā)射率（3）激波層CO2光譜輻射強(qiáng)度飛行器在臨近空間飛行速度較高時(shí)，大氣組分、溫度、壓力會(huì)發(fā)生明顯變化，其中，含量微弱的痕量組分在高溫激波層內(nèi)產(chǎn)生不可忽視的紅外波段輻射，其作為光學(xué)窗口的輻射噪聲會(huì)降低頭罩內(nèi)光學(xué)設(shè)備的探測性可能，以弓形激波層交互雙模實(shí)驗(yàn)飛行器為對象開展非平衡狀態(tài)下的激波層輻射特性計(jì)算。計(jì)算網(wǎng)格采用橫縱180*120個(gè)節(jié)點(diǎn)分布的二維軸對稱結(jié)構(gòu)，在飛行器的表面將網(wǎng)格進(jìn)行加密，對貼近壁面處首層網(wǎng)格的間距設(shè)置為1106m，以滿足網(wǎng)格雷諾數(shù)的計(jì)算要求，在橫縱兩個(gè)方向上對網(wǎng)格進(jìn)行加密處理，驗(yàn)證了網(wǎng)格模型的所有參數(shù)的網(wǎng)格無關(guān)性。來流速度選取3.5km/s，其他參數(shù)見表2-3。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2-2（a）光譜透過率圖2-2（b）光譜透過率圖2-22.7μm和4.3μm附近的光譜透過率（2）混合組分光譜特性參數(shù)混合氣體厚度為2.34cm，由24%CO2,35%H2O,18%CO組成，溫度T=2850K，P=2atm。如圖2-3所示，為波長為4.3μm附近的光譜發(fā)射率。在峰值初比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)稍微偏低，但是和文獻(xiàn)[60]中的數(shù)值計(jì)算結(jié)果相吻合。圖2-3光譜發(fā)射率（3）激波層CO2光譜輻射強(qiáng)度飛行器在臨近空間飛行速度較高時(shí)，大氣組分、溫度、壓力會(huì)發(fā)生明顯變化，其中，含量微弱的痕量組分在高溫激波層內(nèi)產(chǎn)生不可忽視的紅外波段輻射，其作為光學(xué)窗口的輻射噪聲會(huì)降低頭罩內(nèi)光學(xué)設(shè)備的探測性可能，以弓形激波層交互雙模實(shí)驗(yàn)飛行器為對象開展非平衡狀態(tài)下的激波層輻射特性計(jì)算。計(jì)算網(wǎng)格采用橫縱180*120個(gè)節(jié)點(diǎn)分布的二維軸對稱結(jié)構(gòu)，在飛行器的表面將網(wǎng)格進(jìn)行加密，對貼近壁面處首層網(wǎng)格的間距設(shè)置為1106m，以滿足網(wǎng)格雷諾數(shù)的計(jì)算要求，在橫縱兩個(gè)方向上對網(wǎng)格進(jìn)行加密處理，驗(yàn)證了網(wǎng)格模型的所有參數(shù)的網(wǎng)格無關(guān)性。來流速度選取3.5km/s，其他參數(shù)見表2-3。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氣體高溫輻射特性窄譜帶模型參數(shù)庫構(gòu)建[J]. 蔡紅華,聶萬勝,吳睿,蘇凌宇,侯志勇.  紅外與激光工程. 2017(07)
[2]新穎的高溫流場紅外輻射物性參數(shù)計(jì)算方法[J]. 陳小天,周金偉,李吉成.  光譜學(xué)與光譜分析. 2015(11)
[3]利用HITEMP2010的Malkmus窄譜帶模型參數(shù)庫構(gòu)建研究[J]. 陳世國,陳立海,莫冬臘,史徑丞,梅飛.  紅外與激光工程. 2015(08)
[4]相關(guān)K分布法在氧氣吸收被動(dòng)測距中的應(yīng)用[J]. 閆宗群,劉秉琦,華文深,張瑜,李剛,周斌,沈宏斌.  光學(xué)精密工程. 2015(03)
[5]高溫條件下一氧化氮紅外輻射物性參數(shù)的計(jì)算[J]. 周金偉,李吉成,石志廣,陳小天,盧曉衛(wèi).  光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(11)
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[7]二氧化碳?xì)怏w輻射特性寬帶k分布模型[J]. 尹雪梅,劉林華,李炳熙.  熱能動(dòng)力工程. 2008(04)
[8]高溫非平衡氮組分多溫度振動(dòng)—離解耦合模型[J]. 馬宇,董士奎,段宗憲,談和平.  航空學(xué)報(bào). 2006(04)
[9]十一組元高溫平衡、非平衡空氣光譜吸收系數(shù)計(jì)算(英文)[J]. 董士奎,談和平,賀志宏,余其錚.  Chinese Journal of Aeronautics. 2001(03)

博士論文
[1]熱化學(xué)非平衡流及其輻射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算研究[D]. 柳軍.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3375529