描述
开 本: 16开包 装: 平装胶订国际标准书号ISBN: 9787030612663
编辑推荐
辐射热传递,计算方法,研究
内容简介
在高温工业设备中，辐射换热是一种主要的传热方式，准确地计算辐射换热量对于高温系统设计、设备监测及安全优化运行有重要的指导意义。同时，在利用辐射图像法进行温度场测量等逆问题分析过程中，辐射传递过程的计算是逆问题求解的前提。《精确高效求解辐射传递方程的 DRESOR 法》致力于介绍一种适用对象广、计算效率高的高方向分辨率辐射强度计算方法——DRESOR法。《精确高效求解辐射传递方程的 DRESOR 法》系统介绍DRESOR法的原理及其用于处理不同的辐射问题，包括一维/多维各向同性和异性散射、梯度折射率介质、瞬态辐射传递等，全面分析DRESOR法的计算精度及效率，并把它应用于基于图像处理的燃烧检测技术中。《精确高效求解辐射传递方程的 DRESOR 法》充分说明DRESOR法是一种能有效处理各种复杂辐射传热问题的高效可靠求解方法。
目 录
目录
前言
主要符号表
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 辐射传热的特征 2
1.3 常用的辐射传递方程求解方法 4
1.4 本书安排 12
参考文献 14
第2章 DRESOR法求解辐射传递方程基本理论 19
2.1 辐射传递方程的一般积分形式解 19
2.2 DRESOR法求解辐射传递方程的推导 20
2.3 DRESOR数性质及计算方法 25
2.3.1 DRESOR数性质 25
2.3.2 各向同性散射介质中DRESOR数的计算 26
2.3.3 各向异性散射介质中DRESOR数的计算 32
2.4 DRESOR法计算一维灰性各向同性散射介质中辐射传递 35
2.4.1 计算算例介绍 35
2.4.2 计算结果分析 36
2.5 DRESOR法计算一维灰性各向异性散射介质中辐射传递 38
2.5.1 结果验证 38
2.5.2 DRESOR数分布 44
2.5.3 辐射强度分布 48
2.6 本章小结 54
参考文献 55
第3章 DRESOR法求解梯度折射率介质辐射传递问题 57
3.1 梯度折射率介质内DRESOR法介绍 57
3.1.1 能束追踪及DRESOR数的计算 59
3.1.2 DRESOR法求解线性梯度折射率介质辐射传递 61
3.1.3 黑体壁面的线性梯度折射率介质内辐射传递分析 65
3.2 一维周期性梯度折射率介质辐射传递的DRESOR法求解 71
3.2.1 DRESOR法求解周期性梯度折射率介质辐射传递 71
3.2.2 周期性梯度折射率介质内辐射传递分析 75
3.3 耦合BRDF表面的梯度折射率介质辐射传递问题 78
3.3.1 BRDF模型简介 78
3.3.2 耦合BRDF壁面梯度折射率介质辐射传递求解 82
3.3.3 BRDF表面对辐射传递的影响分析 86
3.4 本章小结 94
参考文献 95
第4章 迭代DRESOR法 97
4.1 迭代DRESOR法介绍 97
4.1.1 迭代DRESOR法计算过程 97
4.1.2 镜反射边界处理 99
4.2 迭代DRESOR法求解黑体边界问题 100
4.3 迭代DRESOR法求解漫-镜反射边界问题 102
4.4 镜反射边界对辐射传递的影响 104
4.4.1 镜反射边界对辐射强度的影响 105
4.4.2 镜反射边界对辐射热流的影响 109
4.5 本章小结 112
参考文献 112
第5章 瞬态DRESOR法 114
5.1 DRESOR法求解瞬态辐射传递方程 114
5.2 单脉冲或简单波形脉冲入射计算 116
5.2.1 瞬态DRESOR数计算介绍 116
5.2.2 计算结果验证 121
5.2.3 瞬态辐射强度分布 122
5.2.4 瞬态投入辐射及热流分布 124
5.3 非均匀散射介质中瞬态RTE求解的DRESOR法 125
5.3.1 DRESOR法求解非均匀介质瞬态辐射传递 126
5.3.2 DRESOR法计算结果讨论 127
5.3.3 双峰分布存在条件讨论 131
5.4 DRESOR法求解瞬态梯度折射率介质辐射传递 135
5.4.1 DRESOR法求解过程介绍 135
5.4.2 截断高斯脉冲入射梯度折射率介质的DRESOR法求解 137
5.4.3 DRESOR法计算结果与讨论 139
5.5 本章小结 140
参考文献 141
第6章 DRESOR法对平行入射辐射问题的研究 143
6.1 DRESOR法求解平行入射辐射传递方程介绍 143
6.1.1 一个简单工况的计算公式 145
6.1.2 平行光入射条件下DRESOR数的计算 147
6.1.3 空间立体角的离散方法 147
6.1.4 辐射强度的计算 149
6.2 DRESOR法计算结果验证 151
6.3 DRESOR法计算结果及讨论 153
6.3.1 DRESOR数分布 153
6.3.2 辐射强度分布 155
6.3.3 辐射热流分布 157
6.4 本章小结 159
参考文献 160
第7章 二维DRESOR法研究 161
7.1 DRESOR法对二维辐射传递问题的研究 161
7.1.1 二维矩形区域内DRESOR法求解公式 161
7.1.2 计算结果与讨论 165
7.2 耦合BRDF的二维DRESOR法 171
7.2.1 BRDF模型选取及模型参数 172
7.2.2 耦合BRDF壁面二维梯度折射率介质辐射传递求解 173
7.2.3 耦合BRDF壁面二维矩形介质模型 174
7.2.4 计算结果与讨论 175
7.3 本章小结 179
参考文献 180
第8章 三维DRESOR法 181
8.1 三维DRESOR法介绍 181
8.1.1 DRESOR法基本理论 181
8.1.2 三维系统中辐射强度计算 182
8.2 辐射强度计算结果 184
8.3 计算时间比较 186
8.3.1 不同方向数辐射强度计算 186
8.3.2 不同发射源系统辐射强度计算 187
8.4 本章小结 189
参考文献 189
第9章 柱坐标下DRESOR法 190
9.1 柱坐标下DRESOR法 190
9.1.1 圆柱坐标系下均匀折射率介质中DRESOR法的求解 190
9.1.2 梯度折射率介质中圆柱坐标系下DRESOR法的求解 197
9.2 耦合BRDF的柱坐标下DRESOR法 200
9.2.1 BRDF模型选取及模型参数 200
9.2.2 耦合BRDF壁面二维圆柱介质模型 203
9.2.3 计算结果与讨论 203
9.3 本章小结 209
参考文献 210
第10章 ES-DRESOR法 211
10.1 ES-DRESOR法基本理论 211
10.1.1 关于DRESOR数线性方程组的建立 211
10.1.2 方程的离散和系数的计算 214
10.2 一维冷黑边界平行平板系统中ES-DRESOR法 216
10.2.1 DRESOR数 216
10.2.2 方向辐射强度 217
10.2.3 投入辐射和辐射热流 218
10.2.4 计算时间比较 219
10.3 一维漫射边界平行平板系统中ES-DRESOR法 221
10.3.1 DRESOR数 221
10.3.2 方向辐射强度 222
10.3.3 投入辐射和辐射热流 223
10.3.4 计算时间比较 224
10.4 三维立方体系统中ES-DRESOR法 225
10.4.1 DRESOR数 226
10.4.2 方向辐射强度 227
10.4.3 辐射热流 230
10.4.4 计算时间比较 230
10.5 本章小结 234
参考文献 235
第11章 基于DRESOR法的辐射成像模型及其逆求解 236
11.1 应用于燃烧检测的辐射成像模型 236
11.2 温度场与辐射特性参数解耦重建原理 240
11.3 二维系统温度分布与辐射特性参数同时重建模拟 242
11.3.1 计算模型 242
11.3.2 计算结果分析 244
11.4 热态试验炉三维温度场与辐射参数同时重建试验结果 254
11.4.1 试验装置及试验条件 254
11.4.2 试验结果 255
11.5 本章小结 262
参考文献 263
前言
主要符号表
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 辐射传热的特征 2
1.3 常用的辐射传递方程求解方法 4
1.4 本书安排 12
参考文献 14
第2章 DRESOR法求解辐射传递方程基本理论 19
2.1 辐射传递方程的一般积分形式解 19
2.2 DRESOR法求解辐射传递方程的推导 20
2.3 DRESOR数性质及计算方法 25
2.3.1 DRESOR数性质 25
2.3.2 各向同性散射介质中DRESOR数的计算 26
2.3.3 各向异性散射介质中DRESOR数的计算 32
2.4 DRESOR法计算一维灰性各向同性散射介质中辐射传递 35
2.4.1 计算算例介绍 35
2.4.2 计算结果分析 36
2.5 DRESOR法计算一维灰性各向异性散射介质中辐射传递 38
2.5.1 结果验证 38
2.5.2 DRESOR数分布 44
2.5.3 辐射强度分布 48
2.6 本章小结 54
参考文献 55
第3章 DRESOR法求解梯度折射率介质辐射传递问题 57
3.1 梯度折射率介质内DRESOR法介绍 57
3.1.1 能束追踪及DRESOR数的计算 59
3.1.2 DRESOR法求解线性梯度折射率介质辐射传递 61
3.1.3 黑体壁面的线性梯度折射率介质内辐射传递分析 65
3.2 一维周期性梯度折射率介质辐射传递的DRESOR法求解 71
3.2.1 DRESOR法求解周期性梯度折射率介质辐射传递 71
3.2.2 周期性梯度折射率介质内辐射传递分析 75
3.3 耦合BRDF表面的梯度折射率介质辐射传递问题 78
3.3.1 BRDF模型简介 78
3.3.2 耦合BRDF壁面梯度折射率介质辐射传递求解 82
3.3.3 BRDF表面对辐射传递的影响分析 86
3.4 本章小结 94
参考文献 95
第4章 迭代DRESOR法 97
4.1 迭代DRESOR法介绍 97
4.1.1 迭代DRESOR法计算过程 97
4.1.2 镜反射边界处理 99
4.2 迭代DRESOR法求解黑体边界问题 100
4.3 迭代DRESOR法求解漫-镜反射边界问题 102
4.4 镜反射边界对辐射传递的影响 104
4.4.1 镜反射边界对辐射强度的影响 105
4.4.2 镜反射边界对辐射热流的影响 109
4.5 本章小结 112
参考文献 112
第5章 瞬态DRESOR法 114
5.1 DRESOR法求解瞬态辐射传递方程 114
5.2 单脉冲或简单波形脉冲入射计算 116
5.2.1 瞬态DRESOR数计算介绍 116
5.2.2 计算结果验证 121
5.2.3 瞬态辐射强度分布 122
5.2.4 瞬态投入辐射及热流分布 124
5.3 非均匀散射介质中瞬态RTE求解的DRESOR法 125
5.3.1 DRESOR法求解非均匀介质瞬态辐射传递 126
5.3.2 DRESOR法计算结果讨论 127
5.3.3 双峰分布存在条件讨论 131
5.4 DRESOR法求解瞬态梯度折射率介质辐射传递 135
5.4.1 DRESOR法求解过程介绍 135
5.4.2 截断高斯脉冲入射梯度折射率介质的DRESOR法求解 137
5.4.3 DRESOR法计算结果与讨论 139
5.5 本章小结 140
参考文献 141
第6章 DRESOR法对平行入射辐射问题的研究 143
6.1 DRESOR法求解平行入射辐射传递方程介绍 143
6.1.1 一个简单工况的计算公式 145
6.1.2 平行光入射条件下DRESOR数的计算 147
6.1.3 空间立体角的离散方法 147
6.1.4 辐射强度的计算 149
6.2 DRESOR法计算结果验证 151
6.3 DRESOR法计算结果及讨论 153
6.3.1 DRESOR数分布 153
6.3.2 辐射强度分布 155
6.3.3 辐射热流分布 157
6.4 本章小结 159
参考文献 160
第7章 二维DRESOR法研究 161
7.1 DRESOR法对二维辐射传递问题的研究 161
7.1.1 二维矩形区域内DRESOR法求解公式 161
7.1.2 计算结果与讨论 165
7.2 耦合BRDF的二维DRESOR法 171
7.2.1 BRDF模型选取及模型参数 172
7.2.2 耦合BRDF壁面二维梯度折射率介质辐射传递求解 173
7.2.3 耦合BRDF壁面二维矩形介质模型 174
7.2.4 计算结果与讨论 175
7.3 本章小结 179
参考文献 180
第8章 三维DRESOR法 181
8.1 三维DRESOR法介绍 181
8.1.1 DRESOR法基本理论 181
8.1.2 三维系统中辐射强度计算 182
8.2 辐射强度计算结果 184
8.3 计算时间比较 186
8.3.1 不同方向数辐射强度计算 186
8.3.2 不同发射源系统辐射强度计算 187
8.4 本章小结 189
参考文献 189
第9章 柱坐标下DRESOR法 190
9.1 柱坐标下DRESOR法 190
9.1.1 圆柱坐标系下均匀折射率介质中DRESOR法的求解 190
9.1.2 梯度折射率介质中圆柱坐标系下DRESOR法的求解 197
9.2 耦合BRDF的柱坐标下DRESOR法 200
9.2.1 BRDF模型选取及模型参数 200
9.2.2 耦合BRDF壁面二维圆柱介质模型 203
9.2.3 计算结果与讨论 203
9.3 本章小结 209
参考文献 210
第10章 ES-DRESOR法 211
10.1 ES-DRESOR法基本理论 211
10.1.1 关于DRESOR数线性方程组的建立 211
10.1.2 方程的离散和系数的计算 214
10.2 一维冷黑边界平行平板系统中ES-DRESOR法 216
10.2.1 DRESOR数 216
10.2.2 方向辐射强度 217
10.2.3 投入辐射和辐射热流 218
10.2.4 计算时间比较 219
10.3 一维漫射边界平行平板系统中ES-DRESOR法 221
10.3.1 DRESOR数 221
10.3.2 方向辐射强度 222
10.3.3 投入辐射和辐射热流 223
10.3.4 计算时间比较 224
10.4 三维立方体系统中ES-DRESOR法 225
10.4.1 DRESOR数 226
10.4.2 方向辐射强度 227
10.4.3 辐射热流 230
10.4.4 计算时间比较 230
10.5 本章小结 234
参考文献 235
第11章 基于DRESOR法的辐射成像模型及其逆求解 236
11.1 应用于燃烧检测的辐射成像模型 236
11.2 温度场与辐射特性参数解耦重建原理 240
11.3 二维系统温度分布与辐射特性参数同时重建模拟 242
11.3.1 计算模型 242
11.3.2 计算结果分析 244
11.4 热态试验炉三维温度场与辐射参数同时重建试验结果 254
11.4.1 试验装置及试验条件 254
11.4.2 试验结果 255
11.5 本章小结 262
参考文献 263
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