Численные исследования взаимосвязей спектрального коэффициента теплового излучения дисперсной среды с характеристиками микрочастиц

• Автор: Сысоева, Маргарита Олеговна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 183 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 Анализ методов исследования продуктов сгорания высокоэнергетических материалов

1.1 Анализ экспериментальных методов исследования дисперсных потоков

1.2 Моделирование процессов теплообмена излучением в поглощающих, излучающих и рассеивающих дисперсных средах

1.2.1 Структура и основные характеристики дисперсных потоков

1.2.2 Особенности распространения теплового излучения в дисперсных средах

1.3 Анализ методов расчета излучения дисперсных сред

1.3.1 Формальное интегрирование уравнения переноса излучения

1.3.2 Приближения, используемые при решении уравнения переноса излучения

1.3.3 Граничные условия к уравнению переноса излучения
1.3.4 Приближенные методы решения уравнения переноса излучения
1.3.5 Вероятностный подход при решении уравнения переноса излучения
1.3.6 Подходы к решению уравнения переноса излучения, основанные на численных методах
1.3.7 Определение угловых коэффициентов между элементарной поверхностью и видимым участком потока излучения
1.4 Цели, задачи и объект исследования
Глава 2 Разработка математической модели спектрального коэффициента теплового излучения потока микрочастиц

2.1 Решение уравнения переноса излучения в поглощающей, излучающей и рассеивающей среде
2.2 Расчет спектральных коэффициентов ослабления, рассеяния и поглощения излучения частицами в диапазоне длин волн, соизмеримых с размером частиц
2.3 Расчет индикатрисы рассеяния излучения
2.4 Модель спектрального коэффициента теплового излучения монодисперсного потока микрочастиц
2.5 Расчет характеристик светорассеяния в случае полидисперсной среды
2.6 Анализ условий применимости модели
Глава 3 Разработка комплекса компьютерных программ, реализующего модель спектрального коэффициента теплового излучения потока микрочастиц
3.1 Разработка и описание алгоритма вычислений и структуры программы для монодисперсного потока
3.1.1 Функциональное назначение программы
3.1.2 Описание алгоритма расчета спектрального коэффициента теплового излучения
3.1.3 Описание логики программы
3.1.4 Процедура расчета спектральных коэффициентов ослабления, рассеяния, поглощения и индикатрисы излучения и описание ее логики
3.1.5 Описание логики подпрограмм, используемых при расчете
3.2 Разработка программы для полидисперсного потока
3.2.1 Функциональное назначение программы
3.2.2 Описание алгоритма вычислений и логики программы
Глава 4 Численные исследования взаимосвязей спектрального коэффициента теплового излучения моно- и полидисперсных сред с

характеристиками микрочастиц
4.1 Проверка работоспособности модифицированной модели излучения дисперсной среды и комплекса программ
4.2 Исследование спектрального коэффициента теплового излучения монодисперсного потока микрочастиц
4.3 Исследование взаимосвязи размера частиц с характером зависимости спектрального коэффициента теплового излучения монодисперсной среды от длины волны
4.4 Исследование влияния оптических характеристик материала частиц на спектральный коэффициент теплового излучения монодисперсного потока
4.5 Исследование влияния внешнего слоя с линейно изменяющимся профилем температуры на спектральный коэффициент теплового излучения монодисперсного потока микрочастиц
4.6 Исследование влияния оптической толщины слоя монодисперсной среды и концентрации частиц на вид спектра теплового излучения дисперсной среды
4.7 Исследование спектрального коэффициента теплового излучения полидисперсных сред
4.8 Построение модели Лтіп(£>32,п,х)
4.8.1 Анализ влияющих факторов
4.8.2 Планирование эксперимента
4.8.3 Параметрическая идентификация модели Ятіп (/) 32«) методом наименьших квадратов
4.9 Проверка адекватности модели Л.тіп (В32 ,п,х)
4.10 Практическое применение установленных закономерностей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

также характерна симметрия индикатрисы рассеяния вперед и назад (рисунок 1.3).
Рисунок 1.3 - Индикатриса при малых р и небольших п (релеевская индикатриса)
Для малых частиц при небольших значениях п спектральный коэффициент ослабления принимается равным спектральному коэффициенту поглощения, поскольку ослабление вследствие рассеяния становится пренебрежимо малым по сравнению с ослаблением вследствие поглощения. Тогда СКТИ единичной малой частицы в(Л-) считается численно равным спектральному коэффициенту ослабления к~к [29].
Применительно к малым частицам также рассматривается случай абсолютно отражающей частицы, когда комплексный показатель преломления ее материала очень велик (по сравнению с единицей) и электромагнитное поле практически не проникает внутрь частицы. Все рассеянное излучение направлено назад (рисунок 1.4). В этом случае кх « кХр [32].
Рисунок 1.4 — Индикатриса малой, полностью отражающей частицы