红外辐射特性与传输的数值计算 计算热辐射学PDF电子书下载

第一章　绪论 1

1.1　概述 1

1.2　热辐射能量的表示方法 3

1.3　辐射物性与热辐射基本定律 6

1.4　计算热辐射学的特点 14

参考文献 16

第二章　热辐射传输方程和辐射能量方程 18

2.1　介质辐射特性及布格尔定律 18

2.2　介质能量的发射 23

2.3　热辐射传输方程的微分积分形式 24

2.4　热辐射传输方程的积分形式 27

2.5　辐射能量方程 28

2.6　辐射特性随波长变化的处理 30

2.7　热辐射边界条件 34

2.8　热辐射传输控制方程的分类 39

参考文献 40

第三章　表面热辐射传输计算 42

3.1　漫射、均匀表面间的辐射换热 42

3.2　漫射、非均匀表面间的辐射传热 47

3.3　辐射换热线性积分方程求解方法 49

3.4　非灰体、非漫射、物性随温度变化时的表面辐射换热 62

参考文献 66

第四章　气体辐射特性计算方法 69

4.1　气体辐射基本原理简介 70

4.2 中高温气体辐射特性计算Ⅰ——逐线计算法 74

4.3 中高温气体辐射特性计算Ⅱ——窄谱带模型 76

4.4　中高温气体辐射特性计算Ⅲ——宽谱带及其它谱带模型 80

4.5　高温非平衡（约3000～15000K）空气辐射特性 86

参考文献 99

5.1　概述 105

第五　章粒子辐射 105

5.2　单个粒子的辐射特性 107

5.3　粒子系辐射特性 119

5.4　粒子辐射特性参数实验研究中的数值问题 126

5.5　粒子辐射研究展望 134

参考文献 135

第六章　热辐射传输方程几种经典求解方法 139

6.1 区域法 139

6.2　扩散近似法 143

6.3　热流法 147

6.4　离散传递法 150

6.5　球形谐波法 152

参考文献 154

7.1　两种方法 157

第七章　蒙特卡洛法 157

7.2　吸收、散射性介质系内辐射传递的概率模型 158

7.3　辐射传递因子与表面辐射热流密度 164

7.4　蒙特卡洛法模拟中伪随机数检验的STRTDM 165

7.5　蒙特卡洛法的优缺点 171

参考文献 172

第八章　离散坐标法 174

8.1　直角坐标系下辐射传递方程的离散坐标法 174

8.2　圆柱坐标系下辐射传递方程的离散坐标法 180

8.3　适体坐标系下辐射传递方程的离散坐标法 185

8.4　离散坐标法研究进展 188

参考文献 190

第九章　有限体积法 194

9.1　求解规则形状介质内辐射传递方程的有限体积法 194

9.2　适体坐标系下的有限体积法 204

9.3　有限体积法研究进展 213

参考文献 214

第十章　射线踪迹－节点分析法 217

10.1 引言 217

10.2　耦合换热能量方程、边界条件和热辐射源项的离散 218

10.3　单层吸收、发射性介质的辐射传递系数 224

10.4　单层吸收、发射、各向同性散射介质的辐射传递系数 232

10.5　激光脉冲引起的瞬态热效应 247

10.6　红外加热中介质内部温度场的数值分析 258

10.7　射线踪迹－节点分析法研究进展 262

参考文献 263

第十一章　辐射传输方程数值计算的误差分析 269

11.1　引言 269

11.2　有关假散射及射线效应的讨论 270

11.3　国内外研究现状 273

11.4　物理模型与控制方程 274

11.5　计算方法的检验 278

11.6　FVM、DOM、DTM和MCM中假散射的对比及分析 283

11.7　FVM、DOM、DTM和MCM中射线效应的对比及分析 290

11.8　红外辐射传输方程计算方法的选择 293

参考文献 295

第十二章　热辐射反问题 299

12.1　引言 299

12.2　基本概念 300

12.3　反演方法 302

12.4　轴对称自由火焰内温度场和吸收系数分布的反演 303

12.5　遗传算法在辐射反问题中的应用 308

参考文献 311

13.2　梯度折射率介质内辐射传递的研究方法简介 315

13.1 引言 315

第十三章　梯度折射率介质内的热辐射传递 315

13.3　梯度折射率介质内辐射传递弯曲轨迹的求解 316

13.4　离散弯曲光线跟踪法与曲线蒙特卡洛法 319

13.5　吸收－发射性梯度折射率介质层内的热辐射平衡 323

13.6　梯度折射率介质辐射传递的其它特性 327

参考文献 328

第十四章　空间光学系统的杂散光分析与计算 330

14.1 概述 330

14.2　空间光学系统杂散光分析的类型与特点 331

14.3　杂散光分析计算的蒙特卡洛法 334

14.4　复杂系统杂散光分析中的几个问题及求解技术 342

14.5　杂散光分析算例 346

参考文献 354

15.1　研究意义 357

第十五章 目标红外特性理论建模 357

15.2　区域分解算法和并行处理 358

15.3　几何建模与区域分解 359

15.4 目标表面单元与单元间的辐射传递因子 368

15.5 目标表面单元与天地环境背景间的辐射传递因子 371

15.6 目标表面单元的太阳入射投影面积和太阳入射传递因子 372

15.7　三维瞬态温度场建模 382

15.8 目标表面红外辐射特性计算 395

15.9　缩小计算规模与并行计算 400

参考文献 402

附录 407

附录A　球形粒子散射计算源程序 407

附录B　散射相函数的表达式 412

附录C　指数积分函数、计算程序及算例 414

附录D　离散坐标法的积分格式 417