基于K分布模型的吸收散射性介質(zhì)輻射換熱計算方法.pdf

1、高溫氣?；旌衔餆彷椛涫侨紵^程中換熱及壁面熱流產(chǎn)生的主要形式,如發(fā)動機燃燒室及噴管傳熱、鍋爐爐膛換熱、火災(zāi)傳播等。燃燒和輻射是非常不同的現(xiàn)象,輻射問題具有全場性、非灰性、耦合性等特點。在燃燒室內(nèi)復(fù)雜熱物理環(huán)境下,燃氣及粒子輻射具有的非灰特性使得輻射換熱模塊在燃燒-流動-傳熱多場耦合模擬中往往耗費了過多計算時間和資源,使得燃氣及粒子輻射模型仍然是一個挑戰(zhàn)性的課題。因此,高溫燃燒過程的機理研究需要準(zhǔn)確的燃氣及粒子輻射模型支持,尤其需要燃氣及

2、粒子非灰輻射特性高效處理方法。
　　從計算效率上看,目前在燃氣非灰輻射特性處理的諸多方法中,以基于K分布思想的處理方式最有優(yōu)勢,但對于顆粒的非灰特性處理方面仍以灰粒子近似或灰?guī)Ы茷橹?。本文主要目的?以多場耦合條件下吸收散射性介質(zhì)的輻射換熱問題為背景,在K分布模型框架下,建立氣粒混合非灰輻射特性參數(shù)的統(tǒng)一處理方法,并與離散坐標(biāo)法相結(jié)合,提出吸收散射性介質(zhì)輻射換熱K分布型計算思路,并考察該研究思路的可用性。主要的研究內(nèi)容涵蓋以下幾

3、個方面:
　　(1).高溫燃氣非灰輻射特性的全譜K分布(FSK)模型研究,利用前人已有FSK分布模型思想,基于HITEMP數(shù)據(jù)庫建立了高溫燃氣組分FSK模型及數(shù)據(jù)庫,并對其可靠性加以驗證。
　　(2).高溫粒子非灰輻射特性的FSK模型研究,將粒子吸收、散射特性分開處理,分別建立粒子吸收因子和散射因子的FSK模型,建立計算數(shù)據(jù)庫并對其可行性進行系統(tǒng)分析。
　　(3).氣?；旌衔颋SK模型與離散坐標(biāo)法相結(jié)合的可用性分析,針