炉内实际气体辐射传热的计算方法

利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法和Ｚｏｎｅ法结合Ｅｄｗａｒｄｓ提出的指数宽带模型提出了对非灰气体辐射假传热进行分析的一种简化算法,分析对象采用一维平板系统,首先验证了用Ｅｄｗａｒｄｓ宽带模型计算实际气体辐射特性的准确性,然后以给定平板温度下处于热平衡状态时的温度分布进行计算,并与灰气体处理时的计算结果作了对照,提出了相应结论。     

灰带模型与段法结合的新方法

针对传统灰带段法模型在求带辐全交流面积对不考虑发射源温度的不足，提出了一种灰带模型与段法结合的新方法，新灰带段法在模型的机理更接近于射线跟踪，用两种灰带段法计算了简单加热炉中加热物料吸收的净辐射热流随炉墨黑度的变化，并将计算结果与较成熟的灰气体加权和模型（ＷＳＧＧＭ）进行比较，证明了新灰带段法模型是正确的。     

管路中有气泡时的水锤计算

有气泡存在时的水锤计算发展了多种模型，其中以Ｅ．Ｂ．怀利所提出的离散模型最省计算时间。由于含气量对水锤有很大影响，而负压波造成的压降会导致溶解在液体中的气体释出。因此在上述模型的基础上提出气体释放——离散模型，认为原来的自由气体及释放出来的气体集中在计算截面上，用特征线法进行计算。计算结果与实验结果作了比较，符合得较好。     

指数宽带模型的数学回归及其应用

气体辐射特性参数的确定是求解辐射传热问题的关键,指数宽带模型能够较为准确地对其进行求解,但该方法计算过程复杂,求解速度慢,不适于在线应用.针对加热炉内的烟气成分CO2和H2O,以炉子生产时烟气和炉子内表面的温度为计算范围,通过对指数宽带模型求解结果的分析,将其在各谱带的参数回归成随温度或压力变化的函数表达式,简化了宽带模型中复杂参数的求解过程.在保证精度的前提下,提高了指数宽带模型的计算速度.     

样条积分方程法求解非线性磁场问题

在积分方程法的基础上，引入样条插值技术，提出了一种新的求解三维非线性磁场问题的数值方法——样条积分方程法．应用该方法采用国际ＴＥＡＭＷｏｒｋｓｈｏｐ第２１基准问题进行核算并对铝电解槽模型内的磁场分布进行了计算分析．结果表明：样条积分方程法在减少计算资源，提高计算精度等方面具有明显优势     

高压高浓度CO2烟气辐射换热特性分析与计算

针对高压O2/CO2燃烧方式下高浓度CO2和水蒸气混合气体烟气的辐射换热问题,建立了一种新的宽带关联k分布模型.为了验证模型的有效性,以O2/CO2燃烧方式下炉内CO2和水蒸气生成状况为例,采用该模型与离散坐标法相结合的方法计算了不同温度(1 000~2 500 K)和压力(0.1~1.5 MPa)下一维无限大平行平板间混合气体的辐射强度和CO24.3μm谱带累积分布函数,并与逐线计算、全光谱关联k分布模型和基于指数的宽带关联k模型的计算结果进行了比较.结果表明:随着压力的增加,所提出的宽带关联k分布模型与逐线计算的结果吻合较好,与文献报导的两个模型相比,不仅计算精度有所提高,而且对混合气体的处理更加简便灵活,因此更适于高压下烟气辐射特性的计算.     

非灰气体中段法辐射全交换面积的推导

把描述非灰气体辐射特性的指数宽带模型引入段法，跟踪模拟各谱带的射能在段间的传递，然后合成整个光谱的辐射全交换面积，推导了各分量矩阵的求算以及总矩阵的合成。     

WSGGM结合离散坐标法研究非灰气体辐射换热问题

推导了描述非灰气体辐射特性的灰气体加权和模型(WSGGM)与离散坐标法结合的公式,通过数值模拟以及与段法的比较,表明在WSGGM参数相同的情况下,所推导的方法与段法的结果相吻合,这证明将WSGGM引入离散坐标法能成功地用于模拟非灰气体辐射问题·不同WSGGM参数对计算结果和计算时间都有影响,可根据具体场合和精度要求选择使用WSGGM参数·该法容易实现辐射场与流场的耦合求解,因此是研究非灰气体辐射换热的一种实用的方法·     

封闭漫射灰腔内辐射模型的应用

在满足计算精度的基础上,提出计算量相对较小的高温燃烧室辐射传热模型,可供工程实际应用．模型以高温传热中辐射占主导地位为前提,引入封闭漫射灰腔内辐射理论,将辐射换热空间离散成有限个独立封闭换热灰体腔,在灰体腔内部进行辐射计算,灰体腔之间的辐射换热通过假想面进行．辐射全交换面积仍然采用区域法的积分思想,但是只计算封闭灰腔内部各单元的交换面积及相邻区域对假想面的交换面积,因此计算量相对区域法小得多．模型采用能量平衡方法,直接建立热源、吸收性介质及吸热物质之间的函数关系．实例计算结果表明,该模型能真实反映加热炉燃烧室内的传热效果,计算机时少,并能预报燃耗及生产率变化对加热质量的影响     

燃烧气体产物辐射特性的计算模型

高温高压燃烧设备会产生多种气体,对燃烧过程的传热产生较大影响,随着燃烧室内气体浓度的增加,气体参与辐射的性能增强,因此精确地模拟燃烧中产生的的辐射特性具有很强的现实意义,笔者结合MCZ法,对气体辐射换热的计算作出详细的研究,提出了3种适用不同情况计算模型。     

轴对称辐射传递逆问题的三种求解算法比较

针对轴对称光学薄火焰,用图像探测器和滤色片获得火焰的单色辐射图像,根据火焰的单色辐射强度,分别采用最小二乘法、正则化方法和线性规划法对辐射传递逆问题进行了求解.对一个轴对称乙烯扩散火焰进行实验检测,通过对三种求解方法的结果比较,表明对辐射强度较高的火焰中部和上部区域,三种方法均可获得较好的重建结果;而对于辐射强度较低的火焰下部区域,由于线性规划法同时具有光滑性和约束性的优点,可以获得较好重建结果,它对求解轴对称辐射传递逆问题是一种比较理想的算法.     

用逆向蒙特卡罗法计算光的辐射强度组分

提出了一种新的数值方法,使得逆向蒙特卡罗法不但可以计算总辐射强度,还能计算直接强度和介质强度.在此方法的基础上,提出了一种改进的方法:光子分类法,该方法既能更详细地计算辐射强度组分,又能大大减少计算时间;然后比较了新方法和多射线法在计算辐射强度组分时的结果;最后将光子分类法应用于分析卫星遥感大气订正中的邻近效应问题.     

热辐射传递求解的蒙特卡罗法新型统计模式

基于热辐射传输的光路可逆性原理,对求解热辐射传递的蒙特卡罗法的统计模式进行了改进。改进后的蒙特卡罗法利用可逆关系对样本同时进行正向和反向统计计算,提高了计算效率。比较了新型统计模式下的蒙特卡罗方法和传统蒙特卡罗法方法的性能,结果表明新型统计模式下的蒙特卡罗法相对传统蒙特卡罗法计算性能得到了提升。     

平行板间各向异性散射介质辐射传递方程求解

通过计算离散能束在传播过程中散射的能量在空间方向上的分布份额,用基于蒙特卡洛法的DRESOR法在平行平板系统内对相函数分别为一阶前向、一阶后向的各向异性散射介质中的辐射传递方程进行了求解,分别给出了各向异性散射条件下系统边界的具有较高方向分辨率的辐射强度分布以及系统内的热流、热源和入射辐射分布,并对各向异性散射对结果的影响进行了分析.将计算辐射强度结果代入辐射传递方程进行验证计算,验证结果的比较证明了DRESOR法求解辐射传递方程的有效性和正确性,并且计算结果达到了很高的精度.     

辐射换热直接交换面积的数论网格法

联系加热炉几何模型,在推导、阐述数论网格求积方法应用于直接交换面积计算的同时,比较了其与高斯方法计算直接交换面积在计算精度及计算机耗时等方面的优越性。结果表明,数论网格法更简单、准确和节省机时。     

一种辐射传热混合模拟方法

采用Monte-Carlo法与热流法相结合的一种混合模拟方法进行三维封闭空腔内参与性介质的辐射传热计算,分析了炉膛内比热流参数的分布规律,并将计算温度场与区域法、热流法计算结果进行了比较.分析表明,该混合模拟方法计算结果合理,精度好,效率高,是一种很有工程应用价值的炉内辐射传热计算方法.