半透明復(fù)合結(jié)構(gòu)的輻射—導(dǎo)熱耦合傳熱特性.pdf

1、輻射—導(dǎo)熱耦合傳熱是指當(dāng)熱輻射與熱傳導(dǎo)在同一時(shí)間，同一地點(diǎn)共同發(fā)生并相互影響，高溫下半透明介質(zhì)內(nèi)的能量傳遞便是以熱輻射與熱傳導(dǎo)耦合傳熱作為主要方式，如果僅考慮輻射傳熱或熱傳導(dǎo)，則會(huì)給傳熱問題的研究帶來偏差。
　　半透明介質(zhì)在光學(xué)探測(cè)、太陽(yáng)能利用、通訊領(lǐng)域和航天技術(shù)中具有重要應(yīng)用價(jià)值，近年來，隨著航天科技的發(fā)展，對(duì)熱防護(hù)技術(shù)提出更高的要求，因此針對(duì)多層半透明介質(zhì)內(nèi)輻射—導(dǎo)熱耦合傳熱問題的研究具有重要的意義。
　　本文以基于有限

2、體積法的開源計(jì)算程序庫(kù)OpenFOAM為研究工具，對(duì)該程序庫(kù)中的輻射計(jì)算模型進(jìn)行改進(jìn)，建立求解方法并進(jìn)行計(jì)算分析，具體的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)采用有限體積法對(duì)能量方程以及輻射傳遞方程進(jìn)行離散，并對(duì)溫度進(jìn)行聯(lián)立求解；建立可以處理各項(xiàng)異性散射，進(jìn)行分光譜求解的計(jì)算方法；建立包含鏡反射、漫反射、半透明邊界以及不透明邊界等輻射邊界條件；針對(duì)復(fù)合層內(nèi)輻射—導(dǎo)熱耦合傳熱問題，采用分區(qū)域求解方法，建立復(fù)合層界面條件，使介質(zhì)層

3、間的計(jì)算信息通過界面進(jìn)行傳遞；
　　(2)通過與相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證所建立計(jì)算方法的準(zhǔn)確性，驗(yàn)證包括一維至三維問題、瞬態(tài)問題、光譜模型以及鏡反射與漫反射等內(nèi)容，分析結(jié)果表明了該計(jì)算方法正確性，同時(shí)具有廣泛的適用性，為輻射導(dǎo)熱—耦合傳熱問題的研究提供了有利的工具；
　　(3)對(duì)三維復(fù)合結(jié)構(gòu)半透明介質(zhì)為研究對(duì)象，分析了輻射導(dǎo)熱參數(shù)、鏡反射與漫反射輻射邊界條件、介質(zhì)折射率、散射相函數(shù)與光譜輻射特性等因素對(duì)其輻射—導(dǎo)熱耦合傳熱特性