红外辐射数值计算概论.ppt
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2022-06-18 04:40:04上传
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红外辐射特性与传输 —研究进展及数值计算
谈和平 余其铮 刘林华
夏新林 阮立明 董士奎
航空航天热物理研究所
精选课件
第1章 计算热辐射学概论
1.1 计算热辐射学的特点
1.2 热辐射传递控制方程的分类
1.3 辐射传输的计算方法概述
精选课件
工程技术领域中涉及的热辐射传输问题通常都十分复杂：
控制方程的非线性
复杂的几何系统
复杂的界面辐射特性（透明或非透明）
随频率、方向变化的辐射特性等
因此几乎不能得到问题的分析解。
1.1 计算热辐射学的特点
精选课件
随着计算机技术和数值方法的发展，计算热辐射学作为理论分析法、实验研究法的补充，逐渐显示出它的作用。
计算热辐射学研究辐射特性、辐射传输中牵涉到数值计算的共性问题，所涉及的内容往往是计算数学、光学、电磁理论、量子力学、热辐射的交叉，是计算物理的一部分。
1.1 计算热辐射学的特点
精选课件
迄今为止，流行的分类法是将热辐射的数值计算看作是计算传热学的一部分。
但实际上，目前已出版的有关数值计算传热学的主要教材和专著，一般不包括热辐射数值计算的内容。
1.1 计算热辐射学的特点
精选课件
1.1 计算热辐射学的特点
[1] 帕坦卡 S.V.．传热与流体流动的数值计算．张政 译，蒋章焰 校，北京：科学出版社，1984
文献[1-4]是目前传热数值计算的经典之著，被广泛参考与引用，但文献[1-4]中不包括计算热辐射学。
[2] 孔祥谦．有限单元法在传热学中的应用． 第二版，北京：科学出版社，1986
[3] 陶文铨．计算传热学的近代进展．北京：科学出版社，2000
[4] 陶文铨．数值传热学．第二版，西安：西安交通大学出版社，2001
精选课件
1.1 计算热辐射学的特点
近二十年来，已出版了许多涉及热辐射特性与传输的专著和教材[5-22]，但一般不包括或包括少量的热辐射数值计算内容。
[5] Bohren C.F.，Huffman D.R.，Absorption and scattering of light by small particles，New York：John Wiley ＆ Son，Inc.，1983
[6] 王福恒，王嵩薇，近代科学技术中的原子分子辐射理论，成都：成都科技大学出版社，1991
文献[5-8]主要研究热辐射特性的微观过程和相应的计算方法，包括：粒子的吸收和散射[5]；原子分子的辐射跃迁理论[6]。
精选课件
1.1 计算热辐射学的特点
[7] 李世昌，高温辐射物理与量子辐射理论，北京：国防工业出版社，1992
[8] 章冠人，光子流体动力学理论基础，北京：国防工业出版社，1996
高温物质的统计理论、量子辐射理论、及相关的微观过程[7]；光子流体动力学[8]；但文[6, 7]不包括数值计算，文[8]包括了宏观辐射传输方程和微观辐射特性的数值计算，但主要侧重于微观过程和辐射特性参数的获取。
精选课件
1.1 计算热辐射学的特点
[9] [美] 施天谟，计算传热学，陈越南等译，葛绍岩等校，科学出版社，1987：375-411
[10] 郭宽良，数值计算传热学，合肥：安徽***，1987：289-346
文献[9-22]均涉及宏观红外辐射传输，但有关红外辐射传输数值计算的内容都不够系统和完整。例如：文献[12]只涉及辐射角系数与表面辐射换热的数值计算；文献[9, 13-17]研究了介质热辐射的数值计算；
精选课件
1.1 计算热辐射学的特点
[11] 卞伯绘，辐射换热的分析与计算，北京：清华大学出版社，1988
[12] 郭宽良，孔祥谦，陈善年，计算传热学，中国科学技术大学出版社，1988：241-260
文[19]介绍了红外辐射在大气中的传输。涉及计算热辐射内容最广的是文献[11]，但也没有包括粒子辐射、热辐射反问题、耦合换热的数值计算。
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谈和平 余其铮 刘林华
夏新林 阮立明 董士奎
航空航天热物理研究所
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第1章 计算热辐射学概论
1.1 计算热辐射学的特点
1.2 热辐射传递控制方程的分类
1.3 辐射传输的计算方法概述
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工程技术领域中涉及的热辐射传输问题通常都十分复杂：
控制方程的非线性
复杂的几何系统
复杂的界面辐射特性（透明或非透明）
随频率、方向变化的辐射特性等
因此几乎不能得到问题的分析解。
1.1 计算热辐射学的特点
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随着计算机技术和数值方法的发展，计算热辐射学作为理论分析法、实验研究法的补充，逐渐显示出它的作用。
计算热辐射学研究辐射特性、辐射传输中牵涉到数值计算的共性问题，所涉及的内容往往是计算数学、光学、电磁理论、量子力学、热辐射的交叉，是计算物理的一部分。
1.1 计算热辐射学的特点
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迄今为止，流行的分类法是将热辐射的数值计算看作是计算传热学的一部分。
但实际上，目前已出版的有关数值计算传热学的主要教材和专著，一般不包括热辐射数值计算的内容。
1.1 计算热辐射学的特点
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1.1 计算热辐射学的特点
[1] 帕坦卡 S.V.．传热与流体流动的数值计算．张政 译，蒋章焰 校，北京：科学出版社，1984
文献[1-4]是目前传热数值计算的经典之著，被广泛参考与引用，但文献[1-4]中不包括计算热辐射学。
[2] 孔祥谦．有限单元法在传热学中的应用． 第二版，北京：科学出版社，1986
[3] 陶文铨．计算传热学的近代进展．北京：科学出版社，2000
[4] 陶文铨．数值传热学．第二版，西安：西安交通大学出版社，2001
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1.1 计算热辐射学的特点
近二十年来，已出版了许多涉及热辐射特性与传输的专著和教材[5-22]，但一般不包括或包括少量的热辐射数值计算内容。
[5] Bohren C.F.，Huffman D.R.，Absorption and scattering of light by small particles，New York：John Wiley ＆ Son，Inc.，1983
[6] 王福恒，王嵩薇，近代科学技术中的原子分子辐射理论，成都：成都科技大学出版社，1991
文献[5-8]主要研究热辐射特性的微观过程和相应的计算方法，包括：粒子的吸收和散射[5]；原子分子的辐射跃迁理论[6]。
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1.1 计算热辐射学的特点
[7] 李世昌，高温辐射物理与量子辐射理论，北京：国防工业出版社，1992
[8] 章冠人，光子流体动力学理论基础，北京：国防工业出版社，1996
高温物质的统计理论、量子辐射理论、及相关的微观过程[7]；光子流体动力学[8]；但文[6, 7]不包括数值计算，文[8]包括了宏观辐射传输方程和微观辐射特性的数值计算，但主要侧重于微观过程和辐射特性参数的获取。
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1.1 计算热辐射学的特点
[9] [美] 施天谟，计算传热学，陈越南等译，葛绍岩等校，科学出版社，1987：375-411
[10] 郭宽良，数值计算传热学，合肥：安徽***，1987：289-346
文献[9-22]均涉及宏观红外辐射传输，但有关红外辐射传输数值计算的内容都不够系统和完整。例如：文献[12]只涉及辐射角系数与表面辐射换热的数值计算；文献[9, 13-17]研究了介质热辐射的数值计算；
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1.1 计算热辐射学的特点
[11] 卞伯绘，辐射换热的分析与计算，北京：清华大学出版社，1988
[12] 郭宽良，孔祥谦，陈善年，计算传热学，中国科学技术大学出版社，1988：241-260
文[19]介绍了红外辐射在大气中的传输。涉及计算热辐射内容最广的是文献[11]，但也没有包括粒子辐射、热辐射反问题、耦合换热的数值计算。
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红外辐射数值计算概论
