反向蒙特卡罗法模拟波瓣喷管的红外辐射特性

为了考察波瓣喷管/混合器系统及其燃气的红外辐射特性,建立了反向蒙特卡罗法,推导了辐强度等计算公式;在已有三维流场的基础上,数值模拟了波瓣喷管尾喷焰及相关结构的红外特性.燃气的辐射特性由HITRAN数据库获得.与标准蒙特卡罗法结果比较表明,模型和计算程序可信.研究方法和结果可为波瓣喷管的红外抑制提供分析工具和参考.     

液冷塞式二元喷管对发动机红外辐射影响仿真及实验研究

数值仿真和实验研究了液冷塞锥不同冷却效率对配装二元寨式喷管的发动机红外辐射特征影响。研究结果表明:对塞锥进行冷却后,可有效降低发动机尾向3μm~5um波段红外辐射特征。对于发动机喷流红外辐射,采用塞锥液冷措施可有效降低喷流红外辐射,当冷却水量为0.1kg/s、0.2kg/s和0.3kg/s时,喷流0°~90°红外辐射强度均值分别可降低31.9%、53.5%和68.7%。对于发动机固体辐射,塞锥冷却效率在0.3~0.7范围,发动机尾向0°~30°固体红外辐射特征随冷却效率的升高而迅速降低;当冷却效率达到0.7以上时,发动机机尾向 0°~30°固体红外辐射特征降低趋势减缓。实验结果表明当冷却水量为 0.3kg/s 时,塞锥冷却效率达到 0.876,相对于基准发动机,隐身型发动机在0°~10°红外辐射均值可降低94.77%。     

辐射板强化喷管换热与红外抑制效果试验研究

试验研究了在发动机喷管中加装金属辐射板前后,喷管壁面温度、热喷流温度与喷管红外辐射特征的变化。结果表明,加装金属辐射板后,热喷流与喷管壁面之间的热量传递显著增强,热喷流中心温度降低,壁面温度明显升高,在90°方向上,热喷流3～5μm波段的红外辐射强度降低了38.5%。文中从热喷流、喷管壁面以及金属辐射板等相关部件的温度变化情况对红外辐射强度的变化原因进行了解释。      

卫星红外辐射特性研究

研究卫星红外辐射特性,对于探测识别卫星、保障卫星运行安全等问题有重要意义。本文以美国KH-12_5卫星为目标,建立了卫星的三维模型,对卫星表面进行了面元划分,依据卫星在空间的热平衡关系,应用节点网络法建立卫星表面每个面元的热平衡方程,求解方程得到卫星表面的温度场分布,并结合普朗克定律计算了卫星红外辐射亮度,对得到的仿真结果进行分析,为天基红外观测系统的性能研究提供数据支持。     

武装直升机机体红外辐射数值模拟方法研究

针对武装直升机机体红外辐射的数值计算问题,本文首先在分析蒙皮受热情况的基础上,提出了一种利用区域分解求解机体表面温度分布的方法.该方法将机体分为3个温度区域:一般蒙皮区域,其温度变化通过热网络法求解;发动机热影响蒙皮区域,其温度变化由热源法求解;喷焰加热蒙皮区域,其温度变化由直升机旋翼洗流干扰下的热喷流模拟求解.在此基础上,研究了机体红外辐射的数值模拟方法,包括蒙皮自身辐射的计算和蒙皮反射辐射的计算.最后,应用本文方法,对某型武装直升机的机体红外辐射强度进行了数值模拟,计算结果符合实际分布规律,计算误差在工程精度要求内.该方法已应用于武装直升机红外辐射数值模拟软件中,应用表明该方法稳定、可靠,适于工程分析.     

喷口修形对二元喷管红外特征影响的数值研究

为降低排气系统的红外特征,以轴对称喷管为基准,设计了一种出口宽高比为4∶1的二元喷管;并对二元喷管出口型面进行不同尾缘修形。在商业软件中计算了二元喷管的温度场、速度场、压力场和组分浓度场的分布,采用自主开发的红外软件NUAA-IRSE,用反向蒙特卡罗法计算各喷管的红外辐射特征;并与基准轴对称喷管的计算结果进行对比。计算结果表明:二元喷管及对其尾缘修形后,遮挡了部分排气系统内部的高温部件,强化了尾喷流的掺混,在大部分探测方向上抑制了排气系统的红外特征;在喷管推力系数下降小于2%前提下,尾喷流红外最大降低36%,高温壁面红外最大降低28%。     

缩放式喷管燃烧器及其数值模拟

介绍了一种具有自回流能力的缩放式喷管燃烧器的基本结构及工作原理.运用k-ε模型,对喷管燃烧器喉部直径、喉部开孔率及外罩壳长度等结构参数对燃烧器回流特性的影响进行了数值模拟.数值模拟结果表明,当喷管燃烧器入口气流速度在30~55 m/s时,介质回流率近似一常数,喷管喉部开孔率及外罩壳长度存在一个使回流能力达最大的最佳值.     

天然黑色电气石红外辐射特性研究

对新疆、内蒙古和云南等地的天然黑色电气石红外辐射特性进行了测试和分析，结果表明：不同产地和不同矿区的黑色电气石化学成分差异较大，其中氧化铁含量对红外辐射率具有明显影响，随氧化铁含量的增加，红外辐射率下降；天然黑色电气石在还原性气氛条件下进行热处理后，可具有比远红外陶瓷粉料更高的红外比辐射率值，其红外峰值辐照与维恩定律具有很好的对应关系，在室温下峰值辐射波长为9．5μm左右。研究认为，天然黑色电气石在保暖、保健等领域具有很高的实际应用价值。     

红外诱饵辐射特性仿真技术研究

在红外制导导弹对抗红外诱饵的过程中,由于在不同条件下红外诱饵的红外辐射特性变化较大,而目标飞机的红外辐射特性变化较小,导致导弹抗干扰概率较大的波动。这就要求在利用数字仿真或半实物仿真方法评估导弹抗干扰性能时,必需建立准确的红外诱饵辐射模型。根据能量守恒定律、黑体辐射定律及波尔兹曼定律推导了红外诱饵辐射计算模型,分析了高度和速度特性对其辐射特性的影响,并据此对诱饵辐射计算模型进行了修正。还给出了长方体和圆柱体两种典型形状诱饵质量燃烧率的计算公式。根据红外诱饵的辐射模型和运动模型编制了仿真软件。辐射模型所需的诱饵高度和速度来自运动模型,而运动模型所需的质量燃烧率来自辐射模型。通过合理地设置参数,该仿真软件可以对各种型号的红外诱饵,在各种对抗条件下的辐射特性进行仿真。最后给出了几组典型的仿真结果并对其进行了分析。     

喷管通道内气体流动特性的数值模拟

分析了喷管通道内气体的流动特性,运用CFD软件Fluent模拟了Laval喷管在不同工况下的流场,数值模拟结果与相关文献实验结果基本一致,表明喷管通道内气体流场特性的数值模拟在实际工程应用中是可行的,为喷管的优化设计提供了有效的技术途径．     

红外辐射材料的光谱特性及光谱“匹配”问题

本文从光谱角度概述了红外辐射材料吸收、反射特别是辐射光谱的结构和特点;按周期表格式给出了若干化合物在红外波段的辐射谱带的位置和宽度;并对开发新型辐射材料以及与物料的光谱“匹配”问题进行了讨论。     

天地背景辐射特性研究

背景辐射特性研究是目标辐射特性研究的基础。本文就天地背景辐射特性进行了分析和讨论，并用Lowtran7软件计算了美国标准大气下，天地背景辐射亮度的空间分布与谱分布。     

IRAS／Cirrus7中的尘埃辐射

根据IRAS四个波段的红外辐射流量,并认为尘埃粒子的红外吸收系数对波长的依赖关系为下列形式Q_(abs)∝λ~(-n),导出了IRAS/Cirrus 7中的观测尘埃温度T_d,辐射峰值波长λ_m及尘埃的远红外光学厚度τ_(60μ),τ_(100μ)。与由浸没在银河系总辐射场中的尘埃粒子模型所予言的平衡温度比较,讨论了IRAS/Cirrus 7中尘埃粒子的尺度,成分等性质以及对尘埃粒子加热的能量来源。     

微生物原生质体辐射诱变及其红外吸收特征的研究

本文测出两种微生物原生质体(黑曲霉和阿氏假囊酵母)和DNA分子红外吸收光谱的几个主要吸收峰位置是极为一致的,两种原生质体和DNA分子经过辐照后对红外吸收均表现出不同程度的变化,这些变化可能是由于细胞内DNA分子经辐射后发生了一定变化,相应地导致了菌体的变异。上述两种微生物经辐射诱变后,比较诱变株及亲株红外吸收光谱,结果表明,尽管经过若干传代,诱变林和亲株红外吸收仍保持了某些一致性,同时又因经过诱变表现了某些变化,由此表明,微生物的原生质体和DNA分子的红外吸收与辐射诱变之间具有一定程度的相关性。     

不同辐射剂量对苦荞根系的影响

用γ射线100GY、200GY、300GY、700GY 对额洛乌且苦荞品种进行辐射处理,并在实验室播种。试验发现,随着处理剂量的增大,不同处理发芽率相同,出苗率降低,其出苗率与其主根、侧根、须根的变化规律密切相关,而根毛、侧根的发生又是由过氧化物酶同工酶、酯酸同工酶等多种同工酶控制下的细胞分化方向和分裂数目决定,而得出γ射线最终导致过氧化物酶同工酶等多种同工酶的活性变化,产生根系及植株上的差异。     

尘土气溶胶遮蔽干扰红外与激光的性能研究

本文介绍了尘土气溶胶遮蔽干扰红外、激光的典型实验数据及影响因素,简要叙述了尘土的制备、抛洒及遮蔽机理等。     

红外热成像无损探伤技术的应用研究

本文介绍了红外热成像无损探伤技术的基本原理和检测方法.采用该技术对机车车辆的一些部件进行了探伤,并给出了检测结果的红外热图像,表明该技术在铁路部门具有广阔的应用前景.     

红外辐射能量等效中心研究

分析了红外干扰弹和目标机的红外辐射特征,根据两者的红外辐射特征,研究了红外辐射能量等效中心,提出了红外辐射能量中心轨迹和辐射强度计算方法,仿真验证了此算法的可行性。