Исследование теплового излучения продуктов сгорания энергетических установок методом вычислительного эксперимента

• Автор: Кутергина, Наталья Алексеевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 136 с. : ил.

1 Современное состояние теории теплового излучения в
энергетических установках
1.1 Обзор результатов теоретических исследований теплового
излучения
1.2 Обзор результатов исследований радиационных характеристик и
характеристик излучения продуктов сгорания в энергетических установках
1.3 Недостатки в расчетах теплового излучения в энергетических
установках
1.4 Постановка задачи исследования
Выводы по главе
2 Обзор методов решения интегро-дифференциального
уравнения переноса энергии излучения в поглощающей и рассеивающей средах
2.1 Интегро-дифференциальное уравнение переноса энергии
излучения
2.2 Метод дискретных ординат
2.3 Двухпотоковое приближение
2.4 Метод Монте-Карло
2.5 Метод сферических гармоник
2.6 Представление индикатрисы рассеяния
2.7 Выбор метода для решения уравнения переноса энергии
излучением для условий энергетических установок
Выводы по главе

3 Комплексное исследование характеристик излучения и
радиационных характеристик гетерогенных продуктов сгорания энергетических установок
3.1 Исходные параметры для вычисления характеристик излучения и радиационных характеристик
3.2 Описание и принципы работы программы. Комплексные
исследования микро- и макропараметров и характеристик
излучения
3.3 Соответствие элементов базового фортрана его новым версиям.
Адаптация программы в условиях нового математического
обеспечения
3.4 Преимущества комплексного исследования перед постадийным
расчетом
Выводы по главе
4 Исследование характеристик излучения и радиационных
характеристик энергетических установок
4.1 Вычисление и анализ характеристик излучения для
энергетических установок
4.2 Вычисление и анализ характеристик излучения для
высокоэнергетических установок
4.3 Вычисление и анализ характеристик излучения для дизелей и
газодизелей
4.4 Интерпретация и планирование эксперимента путем
математического моделирования
Выводы по главе
5 Сравнение результатов исследований характеристик
излучения и радиационных характеристик с литературными и экспериментальными данными
5.1 Энергетические установки

5.2 Высокоэнергетические установки
5.3 Дизели и газодизели
Выводы по главе
Заключение
Литература

Сравнительный анализ [46, 55] результатов решения уравнения переноса энергии излучения для бесконечного цилиндра и для плоского слоя в Р3 -приближении метода сферических гармоник в широких интервалах изменения определяющих параметров (комплексный показатель преломления, толщина излучающего слоя, массовая доля конденсата и т.д.) показывает, что при оптических толщинах т > 10 отличие результатов не превышает 5%, т.е. влияние геометрии в одномерной постановке незначительно.
Метод сферических гармоник обладает достаточной простотой и относительной точностью по сравнению со многими другими методами.
Можно привести краткую цитату из монографии А. Вейнберга и Е. Вигнера [18]: «... все рассуждения о преимуществах одного метода аппроксимации интегро-дифференциального уравнения перед другим сводятся к тому, насколько данный метод удобен для счетных машин. Но если счетная машина будет достаточно мощной, то, в конце концов, годится любой метод, который обеспечивает сходимость. Это - практическая точка зрения. Однако удобство использования метода при машинных расчетах едва ли заменяет математическое изящество или физическую наглядность. В этом отношении метод сферических гармоник является, возможно, наиболее привлекательным...»
Выводы по главе
1. Проведен обзор методов для решения интегро-дифференциального уравнения переноса энергии излучения в поглощающей и рассеивающей средах - метод дискретных ординат, метод двухпотокового приближения, метод Монте-Карло, метод сферических гармоник.
2. На основе понятия индикатрисы рассеяния и рассмотрено рассеяние на частицах разных типов: малые частицы (р «1) и большие частицы (р»1). Описана рэлеевская индикатриса рассеяния.
3. Проведен выбор метода для решения уравнения переноса энергии излучения при вычислении поставленных целей и задач. Указаны основные