在高溫工業(yè)設(shè)備中,輻射換熱是一種主要的傳熱方式,準確地計算輻射換熱量對于高溫系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備監(jiān)測及安全優(yōu)化運行有重要的指導(dǎo)意義。同時,在利用輻射圖像法進行溫度場測量等逆問題分析過程中,輻射傳遞過程的計算是逆問題求解的前提。本書致力于介紹一種適用對象廣、計算效率高的高方向分辨率輻射強度計算方法——DRESOR法。本書系統(tǒng)介紹DRESOR法的原理及其用于處理不同的輻射問題,包括一維/多維各向同性和異性散射、梯度折射率介質(zhì)、瞬態(tài)輻射傳遞等,全面分析DRESOR法的計算精度及效率,并把它應(yīng)用于基于圖像處理的燃燒檢測技術(shù)中。本書充分說明DRESOR法是一種能有效處理各種復(fù)雜輻射傳熱問題的高效可靠求解方法。
前言
主要符號表
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 輻射傳熱的特征 2
1.3 常用的輻射傳遞方程求解方法 4
1.4 本書安排 12
參考文獻 14
第2章 DRESOR法求解輻射傳遞方程基本理論 19
2.1 輻射傳遞方程的一般積分形式解 19
2.2 DRESOR法求解輻射傳遞方程的推導(dǎo) 20
2.3 DRESOR數(shù)性質(zhì)及計算方法 25
2.3.1 DRESOR數(shù)性質(zhì) 25
2.3.2 各向同性散射介質(zhì)中DRESOR數(shù)的計算 26
2.3.3 各向異性散射介質(zhì)中DRESOR數(shù)的計算 32
2.4 DRESOR法計算一維灰性各向同性散射介質(zhì)中輻射傳遞 35
2.4.1 計算算例介紹 35
2.4.2 計算結(jié)果分析 36
2.5 DRESOR法計算一維灰性各向異性散射介質(zhì)中輻射傳遞 38
2.5.1 結(jié)果驗證 38
2.5.2 DRESOR數(shù)分布 44
2.5.3 輻射強度分布 48
2.6 本章小結(jié) 54
參考文獻 55
第3章 DRESOR法求解梯度折射率介質(zhì)輻射傳遞問題 57
3.1 梯度折射率介質(zhì)內(nèi)DRESOR法介紹 57
3.1.1 能束追蹤及DRESOR數(shù)的計算 59
3.1.2 DRESOR法求解線性梯度折射率介質(zhì)輻射傳遞 61
3.1.3 黑體壁面的線性梯度折射率介質(zhì)內(nèi)輻射傳遞分析 65
3.2 一維周期性梯度折射率介質(zhì)輻射傳遞的DRESOR法求解 71
3.2.1 DRESOR法求解周期性梯度折射率介質(zhì)輻射傳遞 71
3.2.2 周期性梯度折射率介質(zhì)內(nèi)輻射傳遞分析 75
3.3 耦合BRDF表面的梯度折射率介質(zhì)輻射傳遞問題 78
3.3.1 BRDF模型簡介 78
3.3.2 耦合BRDF壁面梯度折射率介質(zhì)輻射傳遞求解 82
3.3.3 BRDF表面對輻射傳遞的影響分析 86
3.4 本章小結(jié) 94
參考文獻 95
第4章 迭代DRESOR法 97
4.1 迭代DRESOR法介紹 97
4.1.1 迭代DRESOR法計算過程 97
4.1.2 鏡反射邊界處理 99
4.2 迭代DRESOR法求解黑體邊界問題 100
4.3 迭代DRESOR法求解漫-鏡反射邊界問題 102
4.4 鏡反射邊界對輻射傳遞的影響 104
4.4.1 鏡反射邊界對輻射強度的影響 105
4.4.2 鏡反射邊界對輻射熱流的影響 109
4.5 本章小結(jié) 112
參考文獻 112
第5章 瞬態(tài)DRESOR法 114
5.1 DRESOR法求解瞬態(tài)輻射傳遞方程 114
5.2 單脈沖或簡單波形脈沖入射計算 116
5.2.1 瞬態(tài)DRESOR數(shù)計算介紹 116
5.2.2 計算結(jié)果驗證 121
5.2.3 瞬態(tài)輻射強度分布 122
5.2.4 瞬態(tài)投入輻射及熱流分布 124
5.3 非均勻散射介質(zhì)中瞬態(tài)RTE求解的DRESOR法 125
5.3.1 DRESOR法求解非均勻介質(zhì)瞬態(tài)輻射傳遞 126
5.3.2 DRESOR法計算結(jié)果討論 127
5.3.3 雙峰分布存在條件討論 131
5.4 DRESOR法求解瞬態(tài)梯度折射率介質(zhì)輻射傳遞 135
5.4.1 DRESOR法求解過程介紹 135
5.4.2 截斷高斯脈沖入射梯度折射率介質(zhì)的DRESOR法求解 137
5.4.3 DRESOR法計算結(jié)果與討論 139
5.5 本章小結(jié) 140
參考文獻 141
第6章 DRESOR法對平行入射輻射問題的研究 143
6.1 DRESOR法求解平行入射輻射傳遞方程介紹 143
6.1.1 一個簡單工況的計算公式 145
6.1.2 平行光入射條件下DRESOR數(shù)的計算 147
6.1.3 空間立體角的離散方法 147
6.1.4 輻射強度的計算 149
6.2 DRESOR法計算結(jié)果驗證 151
6.3 DRESOR法計算結(jié)果及討論 153
6.3.1 DRESOR數(shù)分布 153
6.3.2 輻射強度分布 155
6.3.3 輻射熱流分布 157
6.4 本章小結(jié) 159
參考文獻 160
第7章 二維DRESOR法研究 161
7.1 DRESOR法對二維輻射傳遞問題的研究 161
7.1.1 二維矩形區(qū)域內(nèi)DRESOR法求解公式 161
7.1.2 計算結(jié)果與討論 165
7.2 耦合BRDF的二維DRESOR法 171
7.2.1 BRDF模型選取及模型參數(shù) 172
7.2.2 耦合BRDF壁面二維梯度折射率介質(zhì)輻射傳遞求解 173
7.2.3 耦合BRDF壁面二維矩形介質(zhì)模型 174
7.2.4 計算結(jié)果與討論 175
7.3 本章小結(jié) 179
參考文獻 180
第8章 三維DRESOR法 181
8.1 三維DRESOR法介紹 181
8.1.1 DRESOR法基本理論 181
8.1.2 三維系統(tǒng)中輻射強度計算 182
8.2 輻射強度計算結(jié)果 184
8.3 計算時間比較 186
8.3.1 不同方向數(shù)輻射強度計算 186
8.3.2 不同發(fā)射源系統(tǒng)輻射強度計算 187
8.4 本章小結(jié) 189
參考文獻 189
第9章 柱坐標(biāo)下DRESOR法 190
9.1 柱坐標(biāo)下DRESOR法 190
9.1.1 圓柱坐標(biāo)系下均勻折射率介質(zhì)中DRESOR法的求解 190
9.1.2 梯度折射率介質(zhì)中圓柱坐標(biāo)系下DRESOR法的求解 197
9.2 耦合BRDF的柱坐標(biāo)下DRESOR法 200
9.2.1 BRDF模型選取及模型參數(shù) 200
9.2.2 耦合BRDF壁面二維圓柱介質(zhì)模型 203
9.2.3 計算結(jié)果與討論 203
9.3 本章小結(jié) 209
參考文獻 210
第10章 ES-DRESOR法 211
10.1 ES-DRESOR法基本理論 211
10.1.1 關(guān)于DRESOR數(shù)線性方程組的建立 211
10.1.2 方程的離散和系數(shù)的計算 214
10.2 一維冷黑邊界平行平板系統(tǒng)中ES-DRESOR法 216
10.2.1 DRESOR數(shù) 216
10.2.2 方向輻射強度 217
10.2.3 投入輻射和輻射熱流 218
10.2.4 計算時間比較 219
10.3 一維漫射邊界平行平板系統(tǒng)中ES-DRESOR法 221
10.3.1 DRESOR數(shù) 221
10.3.2 方向輻射強度 222
10.3.3 投入輻射和輻射熱流 223
10.3.4 計算時間比較 224
10.4 三維立方體系統(tǒng)中ES-DRESOR法 225
10.4.1 DRESOR數(shù) 226
10.4.2 方向輻射強度 227
10.4.3 輻射熱流 230
10.4.4 計算時間比較 230
10.5 本章小結(jié) 234
參考文獻 235
第11章 基于DRESOR法的輻射成像模型及其逆求解 236
11.1 應(yīng)用于燃燒檢測的輻射成像模型 236
11.2 溫度場與輻射特性參數(shù)解耦重建原理 240
11.3 二維系統(tǒng)溫度分布與輻射特性參數(shù)同時重建模擬 242
11.3.1 計算模型 242
11.3.2 計算結(jié)果分析 244
11.4 熱態(tài)試驗爐三維溫度場與輻射參數(shù)同時重建試驗結(jié)果 254
11.4.1 試驗裝置及試驗條件 254
11.4.2 試驗結(jié)果 255
11.5 本章小結(jié) 262
參考文獻 263 2100433B
《大設(shè)計》無所不在。在會議室和戰(zhàn)場上;在工廠車間中也在超市貨架上;在自家的汽車和廚房中;在廣告牌和食品包裝上;甚至還出現(xiàn)在電影道具和電腦圖標(biāo)中。然而,設(shè)計卻并非只是我們?nèi)粘I瞽h(huán)境中的一種常見現(xiàn)象,它...
本書分為上篇“平面構(gòu)成”和下篇“色彩構(gòu)成”兩個部分,每一部分的最后章節(jié)選編了一些本校歷年來學(xué)生的優(yōu)秀作品作為參考,圖文并茂、深入淺出。此外,本書最后部分附有構(gòu)成運用范例及題型練習(xí),可供自考學(xué)生參考。本...
本書從招貼的起源、發(fā)展到現(xiàn)代招貼設(shè)計的運用,闡述了招貼的分類、功能及設(shè)計形式等基本知識。全書以圖文并茂的形式講述了如何將理論知識運用到實際的招貼設(shè)計中。全文內(nèi)容基礎(chǔ),表述深度恰當(dāng),以簡單的理論知識引領(lǐng)...
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頁數(shù): 5頁
評分: 4.7
首先將指數(shù)變換u=pexpk2ε{x}以及降階法和降維法相結(jié)合對常系數(shù)對流擴散方程構(gòu)造了新的緊差分格式,給出了差分格式截斷誤差的表達式;并利用Fourier穩(wěn)定性方法證明了該格式的穩(wěn)定性,且收斂階為O(τ2+h4).其次應(yīng)用Richardson外推法對該緊差分格式外推一次得到O(τ4+h6)階精度的近似解,最后通過數(shù)值算例說明該格式的有效性.
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頁數(shù): 4頁
評分: 4.4
提出了用打靶法計算雙向泵浦的拉曼放大器傳輸方程的算法。該算法不僅可以求解前向泵浦、背向泵浦的拉曼放大器傳輸方程,也可以計算雙向泵浦的拉曼放大器傳輸方程。該算法利用了先猜測,再修正的逐漸逼近的方法來求解傳輸方程。利用該算法,對用三波長拉曼光纖激光器泵浦的拉曼放大器進行了優(yōu)化設(shè)計,在波長分別為 1427nm,1445nm 和 1466nm,功率分別為500mW,120mW,400mW 時,獲得了 1dB 帶寬約為 40nm 的結(jié)果,并用試驗進行了驗證?!?
①直接法
②定義法
③相關(guān)點法
④向量
求解狀態(tài)方程有時域和變換域兩種解法,此處以變換域求解為例介紹其求解方法。
(a)矩陣形式的狀態(tài)方程為:
其中I是n×n的單位矩陣。如果(sI-A)是可逆的,則有
對上式進行拉普拉斯反變換得:
(b)輸出方程的一般形式為:
(c)系統(tǒng)函數(shù)
當(dāng)
所以系統(tǒng)函數(shù)矩陣為:
矩陣H(s)第l行第k列元素Hlk(s)確定了系統(tǒng)第k個輸入對第l個輸出的貢獻。
(a)已知離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程為:
將上式兩邊取z變換,得:
對上式進行逆反變換得:
(b)輸出方程的一般形式為
求曲線方程的步驟如下:
(1)建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,用有序?qū)崝?shù)對(x,y)表示曲線上任意一點M的坐標(biāo);
(2)寫出適合條件的p(M)的集合P={M|p(M)};
(3)用坐標(biāo)表示條件p(M),列出方程f(x,y)=0;
(4)化方程f(x,y)=0為最簡形式;
(5)驗證(審查)所得到的曲線方程是否保證純粹性和完備性。
這五個步驟可簡稱為:建系、設(shè)點、列式、化簡、驗證 。