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)在同一時間，同一地點共同發(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)，則會給傳熱問題的研究帶來偏差。
　　半透明介質(zhì)在光學(xué)探測、太陽能利用、通訊領(lǐng)域和航天技術(shù)中具有重要應(yīng)用價值，近年來，隨著航天科技的發(fā)展，對熱防護技術(shù)提出更高的要求，因此針對多層半透明介質(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、體積法的開源計算程序庫OpenFOAM為研究工具，對該程序庫中的輻射計算模型進行改進，建立求解方法并進行計算分析，具體的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　(1)采用有限體積法對能量方程以及輻射傳遞方程進行離散，并對溫度進行聯(lián)立求解；建立可以處理各項異性散射，進行分光譜求解的計算方法；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、間的計算信息通過界面進行傳遞；
　　(2)通過與相關(guān)文獻進行對比，驗證所建立計算方法的準(zhǔn)確性，驗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)果表明了該計算方法正確性，同時具有廣泛的適用性，為輻射導(dǎo)熱—耦合傳熱問題的研究提供了有利的工具；
　　(3)對三維復(fù)合結(jié)構(gòu)半透明介質(zhì)為研究對象，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其輻射—導(dǎo)熱耦合傳熱特性