导读:本文包含了辐射反问题论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:辐射导热耦合换热,李群打靶方法,Rosseland扩散模型,非均匀光热物性
辐射反问题论文文献综述
何明键[1]（2017）在《基于李群打靶方法的辐射—导热反问题研究》一文中研究指出辐射—导热耦合换热有着广泛的工业应用背景,许多热力过程和工程应用领域都涉及到了辐射—导热耦合换热。半透明材料的辐射—导热物性参数是对传热过程进行控制和优化的基础,准确测量材料的物性是具有关键性意义的。但是,大部分情况下材料的物性参数是无法直接测量的,通过传统的测量方法得到的往往是材料的等效物性,而非材料的真实物性,对物性的精确获取通常需要通过反演的方法,因此,通过测量介质在传热过程中所表现出来的光热信息来反演介质内部的物性是具有重要的理论和实际意义的。作为一种比较新颖的反问题方法,李群打靶方法主要用于热传导反问题中对导热系数、热源、初始条件等的反演,本文首次将李群打靶方法引入辐射—导热耦合换热反问题领域,主要研究内容包括以下几个方面:深入研究了李群打靶方法的理论,将该方法与现有用于辐射—导热反问题的方法进行了对比,分析了将该方法引入辐射—导热反问题领域的可行性。针对辐射源项解耦处理的辐射—导热耦合能量方程,将离散坐标法作为求解辐射传递方程的正问题方法,基于李群打靶方法,分别对均匀折射率介质内不同分布形式的非均匀导热系数和吸收系数进行了反演,后又对梯度折射率介质内非均匀分布的折射率进行了反演。针对光学厚度较大的半透明介质,分别在不同的物性参数条件下,分析了Rosseland扩散模型的适用性。针对Rosseland扩散方程,基于李群打靶方法,分别对一维光学厚半透明介质内部的光热物性进行了反演。对不同分布形式的非均匀导热系数和衰减系数进行了独立以及同时反演,后又分别对随温度变化的导热系数和衰减系数进行了反演。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-07-01）
宋馨,张有为,马巨印[2]（2016）在《反演高温腔体内壁面温度波动的辐射边界导热反问题》一文中研究指出在工业生产中有很多情况需要获得高温腔体内壁温度波动,但在内壁面安装测温装置进行直接测量非常困难,一般通过测量外壁温度再进行反演计算间接获得。而已有反演计算方法未考虑高温壁面与周围环境之间的辐射传热,给反演计算结果带来一定误差,为此建立了考虑辐射边界条件的反演高温腔体内壁面温度波动的导热反问题数学模型,并构造了两组数值试验对数学模型的效果进行检验。计算结果表明,建立的数学模型能够很好的由高温腔体外壁面温度反演得到内壁面温度波动情况。(本文来源于《热科学与技术》期刊2016年02期）
杨平[3]（2014）在《黑体辐射反问题》一文中研究指出黑体辐射反问题是数学物理反问题中的一类重要问题。黑体辐射反问题是基于给定的能量谱的数据去反演黑体内部温度分布的情况,它的最大特点是该问题具有不适定性。具体说,就是黑体辐射方程的主算子是紧算子,其逆算子是无界算子。这个无界算子作用在测量得到的能量谱上,将把测量误差无限放大,从而导致反演结果失真。本文主要研究的是黑体辐射反问题的数值求解问题。从数学表达式看,黑体辐射反问题是定义在无穷区问上的第一类Fredholm积分方程问题。由于问题的不适定性,必须进行正则化处理。本论文主要由两部分内容组成,首先,我们进行的是第一类无穷积分区间上的redholm方程问题的理论分析,给出了反问题解的定性结果；其次,我们构造了一个简洁有效的数值反演方法,具体如下：一、我们直接讨论一般性的无穷区间上redholm反问题,由于该问题的不适定性,正则化的方法是必须的。所以我们利用Tikhonov正则化方法的思想对此进行研究,具体就是构造一簇与原来问题相临近的问题,使之成为适定问题,求新问题的解去作为原问题的近似解。其中的展平泛函我们采用的是标准的Sobolev空间范数来构造的,其中的正则化参数是由后验策略中的Morozov偏差原理来选择的,我们最后证明了正则化解的存在性,并讨论了如何用变分方法去求解正则化解的问题。二、在第一部分理论分析的基础上,我们构造了黑体辐射反问题的一个数值计算方法。黑体辐射反问题的数值计算,需要离散积分项,前人对此进行的研究,选择的是多节点数值积分公式离散积分,为是积分计算准确,往往需要很多的计算节点。节点过多,导致的系数矩阵维数很大,条件数也越大,问题的病态性加剧,不适定性也越严重,求得的解不逼近真解。而且操作的过程计算量巨大,不便于计算机实现。所以,我们选用高精度的高斯型求积公式进行积分的离散。因为高斯型的求积公式具有较高的精度,而且节点数可以选得很少。由于积分区间是无穷的,所以我们采用的是高斯-拉盖尔求积公式。将问题离散成线性系统的形式,但这还是不适定的问题。所以接下来将之进行正则化处理,得到正则化了的方程。正则化参数选取也采用的是简单的L-曲线的方法。然后进行直接求解即可。最终得到近似解,我们进行模拟。数值模拟结果证明了我们的算法的有效性、简洁性,且具有很高的精度,可操作性强。(本文来源于《北京化工大学》期刊2014-05-29）
王圣刚[4]（2013）在《一维非均匀介质中的瞬态辐射反问题》一文中研究指出针对短脉冲激光入射一维非均匀参与性介质问题,计算了非均匀体的大小、位置以及吸收和散射系数对边界出射信号的影响。依据各参量敏感系数的变化,确定了信号采样的时间范围。利用共轭梯度法对非均匀体进行多参数同时反演。数值模拟结果表明,对同一非均匀介质,不同的入射位置会得到不同的敏感系数,且各参数敏感系数明显变化的时间段不尽相同,但多数变化信息包含在两倍脉冲穿越时间内。在反问题计算中,推荐选用两倍脉冲穿越时间内的信号作为采样数据。共轭梯度法能较为准确地实现介质多参数同时反演。随着测量数据误差的增加,反演结果与真值之间的偏差增大。敏感系数值较小的参量,其反演计算结果误差较大。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2013年08期）
陈伟,刘石[5]（2013）在《多波长辐射反问题重建燃烧一维温度分布》一文中研究指出为了获得炉膛燃烧一维温度场,首先建立以二氧化碳和水蒸气为主的燃烧介质内一维辐射能传递模型,进而依据该模型,并结合二氧化碳和水蒸气的辐射特性参数的计算式,建立由边界处的辐射强度反演沿途火焰和介质一维温度分布的多波长辐射反问题。数值实验中利用BFGS算法求解此反问题获得燃烧的一维温度分布。数值实验的误差结果表明,此方法获得的重建一维温度分布整体及各段落温度值的相对误差均在10%以内,反演效果良好,能满足工业上的精度要求。(本文来源于《现代电力》期刊2013年03期）
刘晓阳[6]（2012）在《一维频域瞬态辐射传输方程的数值模拟及其反问题研究》一文中研究指出超短脉冲激光在参与性介质中传播时，脉冲激光的持续时间在皮秒和飞秒之间，和辐射传输时间的数量级相当，不能忽略辐射的瞬态效应。辐射传输的瞬态效应包括时域和频域特征，现阶段时域的研究已经较多，而频域的研究才刚刚起步。频域信号包括频率、相位等信息，频域的测量不但可以克服时域测量中不能采用连续光源的限制，而且可以克服时域对检流器要求的限制。因此本文对瞬态辐射传输的频域效应进行研究。本文采用有限体积法求解频域瞬态辐射传输方程。采用无量纲化可以避免计算过程中单位不统一的影响，简化了公式。在求解过程中将瞬态辐射传输方程无量纲化后采用有限体积法进行离散求解。模拟了超短脉冲激光入射一维均匀介质的情况，并进行立体角无关性和控制体无关性验证，还与时域瞬态辐射传输进行傅里叶变换的结果相比对，讨论介质物性和脉冲宽度对透射信号的影响。进一步研究超短脉冲激光入射一维两层非均匀介质，与一维均匀介质进行对比，验证了程序的正确性，并考察了介质物性和改变分界面的位置时对透射信号的影响。对Gauss脉冲入射半无限大平板介质的正算模型中的峰值反射信号进行研究，结果表明无量纲时域峰值反射信号符合Boltzmann分布函数，并对其进行拟合重建，为瞬态辐射反问题的研究提供了新的思路。基于瞬态辐射传输方程，采用微粒群法进行智能优化反演介质内部的辐射物性。反演过程中确定了微粒群数目、微粒最大速度和搜索空间等反演参数的选择，考察了不同测量误差对反演结果的影响。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2012-07-01）
赵佳飞,张艳梅,倪明江,寿春晖,张冀翔[7]（2010）在《基于皮卡遗传算法的纳米多孔薄膜辐射特性反问题研究》一文中研究指出利用可见光–红外分光仪对实验制备得到的纳米多孔薄膜材料的辐射性能进行了测试,并以实验测试数据为依据,采用皮卡遗传算法,基于辐射传递理论,建立了纳米多孔薄膜材料辐射特性的反问题研究模型。利用该反问题研究模型,对不同物样的Sellmeier方程系数反射率、光学常数、以及厚度参数进行了反向计算,并将反向计算结果与实验测试结果进行对比分析,分析结果显示该反问题研究模型可以准确、快速地计算纳米多孔薄膜材料的各类辐射特性参数。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2010年23期）
刘冬[8]（2010）在《弥散介质温度场重建的辐射反问题研究》一文中研究指出随着我国社会经济的持续发展,工业和生活对于电力的需求持续增长。在我国电力工业中,燃煤电站仍占有主导地位,燃煤电站锅炉的安全,经济,稳定的运行是至关重要的。燃烧火焰温度场是燃烧诊断的核心,先进有效的火焰温度场测量技术对于研究电站锅炉煤粉燃烧具有重要的科学意义和实用价值。本文结合弥散介质的辐射特性和辐射传热的计算方法,以辐射反问题研究作为基础,配以辐射反问题求解方法,建立一套利用彩色CCD摄像机,适用于弥散介质的叁维温度场重建模型及燃烧诊断方法。对于大空间弥散介质的温度场重建,其特点在于介质为吸收、发射和散射性介质,热辐射源很大,而接收器很小,因此需要建立一套介质适用性广,计算效率高的温度场重建模型,是本文研究的一个重点。从系统边界出射辐射信息反求系统内部的温度分布信息是典型的辐射反问题,反问题一般是严重病态问题,如何对大型病态重建矩阵方程进行有效快速合理的求解是研究的关键,是本文研究的另一个重点。首先给出了反问题不适定性的定义,研究了分析病态问题的有效方法(奇异值分解和Picard图),总结分析了各种反问题不适定方程的解法,分别为Tikhonov正则化方法,截断奇异值分解(TSVD)方法和最小二乘QR分解(LSQR)方法,并给出了正则化参数的选择方法—L曲线法。在此基础上,指出本文中使用的温度场重建辐射反问题病态方程的解法为LSQR算法,并给出讨论了求解炉膛叁维温度场重建反问题重建方程的实际算例。详细给出了弥散介质辐射传递的Monte Carlo算法,并且采用文献上的算例进行了验证,计算结果与文献结果吻合的较好。在此基础上,讨论了利用Monte Carlo方法和透镜光学成像原理来计算弥散介质燃烧火焰的辐射光学成像。作为温度场重建的基础性研究,提出了在可见光波段,基于正向Monte Carlo方法的叁维温度场重建模型,给出了具体的重建方程及求解方法,讨论了各种因素对温度场重建精度的影响。讨论分析了计算辐射传热的逆向Monte Carlo方法,在此基础上创新性地推导并提出了基于逆向Monte Carlo方法的叁维温度场快速重建模型,该模型可用于吸收、发射和散射性介质,并且计算时间短,非常适合于大炉膛和小接收器的辐射传热计算,具有实时在线计算系数矩阵并进行求解的潜力。采用算例讨论了各种因素对叁维温度场重建精度的影响。进行了正逆向Monte Carlo方法辐射传热计算及温度场重建的对比研究,发现逆向Monte Carlo方法的计算效率很高,可以达到实时在线建立重建方程并进行求解,两者重建误差相差并不是很大。还讨论了基于逆向Monte Carlo方法的二维均匀弥散介质温度场和辐射参数同时重建模型,以及危险废弃物焚烧回转窑二维截面温度场重建数值模拟研究。建立了利用CCD摄像机进行气体燃烧火焰叁维烟黑的温度场和浓度场同时重建的模型,该模型考虑了火焰烟黑辐射能的实际叁维容积发射与叁维成像,是从叁维重建区域上来进行重建,与区域内的火焰形式没有直接关系,因此可适用于对称火焰和非对称火焰,并通过数值模拟对该模型进行了数值验证,最后进行了实验应用研究,烟黑浓度分布与温度分布的重建结果较为合理,与文献上的一些温度分布情况具有一致性,为了验证重建温度分布值的准确性,使用热电偶对温度分布大致进行了测量,重建温度结果与测量温度结果吻合的较好。采用发展的基于逆向Monte Carlo方法的温度场快速重建模型对小型煤粉燃烧试验台火焰温度场进行了重建试验研究。重建温度场的高温区和低温区与文献重建结果对应较为一致,温度值大小也较为一致。重建结果温度较为细致清晰,重建出的回流区非常明显,并有偏斜,是由于火焰燃烧具有偏斜所致,把其中二维火焰图像转化为伪彩色温度图像,从伪彩色温度图像中可以清晰地看到煤粉回流区的情形,验证了本文的重建结果。进行了大型燃煤电站锅炉炉膛截面温度场和叁维温度场重建试验研究,采用了Fluent数值模拟锅炉实际运行工况,进而得到介质的浓度分布,计算得到粒子云的辐射参数分布,比一般文献上直接假设辐射参数值来的更为准确。对于截面温度场重建,重建温度场中有个明显的高温区,高温区周围的温度较低,且温度大小范围在合理范围内,符合一般炉膛内的温度分布规律。重建结果与文献中计算的结果进行了对比,温度值大小较为一致,本文重建温度分布更为详细,显示出了更为细致的高温区分布情况,而且可以看出高温区有偏置。对于叁维温度场的重建,重建温度场整体上呈现出中部温度高,四周温度低的趋势,温度范围也在合理范围内,与文献上得到的温度分布趋势相一致。计算了整体重建时间(包括建立重建矩阵方程的时间、读取系数矩阵的时间和求解时间)为1分钟左右,具有较好的在线重建能力。在线重建时,对于较为稳定的工况,可以使用同一系数矩阵,只需要求解方程即可,这时的计算时间只需要2-3s左右,具有更好的在线重建更新能力。最后,利用太赫兹时域光谱技术对0.2-1.6THz火焰碳黑的光学特性进行了初步研究,通过傅里叶变换得到了碳黑频域光谱,利用定点迭代法获得了太赫兹波段火焰碳黑的复折射率,并进行了对比。研究结果可为太赫兹波技术应用于光学燃烧诊断提供基础性数据,扩展了光学燃烧诊断应用的范围。(本文来源于《浙江大学》期刊2010-06-01）
闵涛,张海燕,王国婷[9]（2009）在《小波在求解黑体辐射反问题中的应用》一文中研究指出针对黑体辐射反问题,提出将其离散为线性不适定问题,利用小波变换方法进行数值求解.将小波变换和正则化方法相结合,利用小波函数的紧支撑性,将原不适定问题转化为粗子空间上的适定问题.数值模拟结果表明方法可行,重构区域温度分布有效.(本文来源于《计算物理》期刊2009年05期）
齐宏[10]（2008）在《弥散颗粒辐射反问题的理论与实验研究》一文中研究指出粒子态物质广泛存在于化工、冶金、动力、建筑、医药、生物、食品、航天、军事及大气科学等多个领域。典型的含粒子介质包括:含炭黑及飞灰的火焰、隐身涂料、感光胶片、大气气溶胶及火箭尾喷焰等。固体火箭发动机喷焰内含有大量高温金属氧化物粒子,研究喷焰的红外辐射特征,必须掌握高温粒子的光谱辐射物性。复折射率(光学常数)属粒子的基本辐射物性参数,与其组份、温度、表面状况有关。由于粒子的比表面积比其块状物质大得多,且高温粒子易聚集成团,导致粒子结构复杂,因此,粒子的光学常数与同材料的块状物质不同,需单独研究。粒子的复折射率不能直接通过实验测量,须由实验测定其它量,然后结合相应的反问题模型求解。论文对粒子辐射问题进行了全面系统地分析,主要完成以下四方面的研究工作:1.系统分析了粒子辐射正问题的求解。采用离散偶极子近似法、T矩阵法和广义多球Mie理论,从电磁理论出发,对非球形粒子和聚集粒子的辐射物性进行了数值模拟。通过与等效球形粒子辐射物性的对比分析,考察了不同尺度参数、不同形状比例参数和不同复折射率下,非球形粒子的吸收因子、散射因子、衰减因子和散射相函数等参数与等效球形粒子的偏差程度与变化规律。同时考察了聚集粒子中考虑组分粒子之间相互作用时对辐射物性的影响规律以及不同形状的聚集粒子对温度场计算的影响。最后介绍了粒子系辐射特性的计算方法。2.开展了基于智能微粒群优化(PSO)求解的含粒子介质辐射反问题研究。采用随机微粒群算法(SPSO)和多相微粒群优化算法(MPPSO)反演粒子系的各种辐射物性参数(如吸收系数、散射系数、相函数、光学厚度和反照率等)和几何参数(如粒径分布),同时对各种PSO算法的反演精度和收敛特性等进行了探讨。3.建立了基于等效光谱透射比的高温球形粒子和非球形粒子复折射率的反演模型。两个模型均基于完整的辐射传递方程,考虑了粒子的本身辐射和散射增强。同时,对两个反演模型的解的单值性区间进行了详细的分析,得到确保模型具有单值性的粒子尺度参数和复折射率的范围。通过对复折射率已知的粒子进行数值实验和反演模拟,验证了本文所建模型的正确性,并分析了测量误差对反演结果的影响。对辐射反问题的灵敏度进行了系统的分析,为高温粒子复折射率反演的实验设计提供了理论依据。4.提出了实验设计方案并参与搭建了高温粒子辐射特性综合测量平台。在国内率先开展高温粒子复折射率的实验研究,实验台兼顾粒子与块状材料辐射物性的测量,其中,光谱测量范围从1μm到25μm,粒子试样的最高测试温度可达1500K。实现了对稀疏粒子系的悬浮和加热,实现了不同温度与浓度的准稳定粒子空间分布场,通过实验研究结合高温粒子复折射率反演模型,得到了不同温度下的叁氧化二铝粒子的光谱复折射率数据。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-12-01）
辐射反问题论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在工业生产中有很多情况需要获得高温腔体内壁温度波动,但在内壁面安装测温装置进行直接测量非常困难,一般通过测量外壁温度再进行反演计算间接获得。而已有反演计算方法未考虑高温壁面与周围环境之间的辐射传热,给反演计算结果带来一定误差,为此建立了考虑辐射边界条件的反演高温腔体内壁面温度波动的导热反问题数学模型,并构造了两组数值试验对数学模型的效果进行检验。计算结果表明,建立的数学模型能够很好的由高温腔体外壁面温度反演得到内壁面温度波动情况。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
辐射反问题论文参考文献
[1].何明键.基于李群打靶方法的辐射—导热反问题研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[2].宋馨,张有为,马巨印.反演高温腔体内壁面温度波动的辐射边界导热反问题[J].热科学与技术.2016
[3].杨平.黑体辐射反问题[D].北京化工大学.2014
[4].王圣刚.一维非均匀介质中的瞬态辐射反问题[J].红外与激光工程.2013
[5].陈伟,刘石.多波长辐射反问题重建燃烧一维温度分布[J].现代电力.2013
[6].刘晓阳.一维频域瞬态辐射传输方程的数值模拟及其反问题研究[D].哈尔滨工业大学.2012
[7].赵佳飞,张艳梅,倪明江,寿春晖,张冀翔.基于皮卡遗传算法的纳米多孔薄膜辐射特性反问题研究[J].中国电机工程学报.2010
[8].刘冬.弥散介质温度场重建的辐射反问题研究[D].浙江大学.2010
[9].闵涛,张海燕,王国婷.小波在求解黑体辐射反问题中的应用[J].计算物理.2009
[10].齐宏.弥散颗粒辐射反问题的理论与实验研究[D].哈尔滨工业大学.2008
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