了得網工業技術_輻射傳遞方程數值模法

內容簡介

本書繫統地歸納、整理和總結了作者近年來在熱輻射傳遞問題數值模擬方法方面的研究工作，詳細介紹了輻射傳遞方程的類型和特性法求解微分方程的基礎知識，以及穩態和瞬態輻射傳遞方程數值模求解方法，如伽法、最小法、法等。
本書可供工程熱物理、紅外技術物理等相關領域從事熱輻射模擬與應用的科研人員、工程技術人員，以及高等院校相關專業的研究生和高年級本科生參考。

前言
第1章輻射傳遞方程
1.1 費馬原理與光線方程
1.2 均勻折射率介質內的輻射傳遞方程
1.2.1 直角坐標繫
1.2.2 圓柱坐標繫
1.2.3 球坐標繫
1.3 梯度折射率介質內的輻射傳遞方程
1.3.1 直角坐標繫
1.3.2 圓柱坐標繫
1.3.3 球坐標繫
1.4 一階輻射傳遞方程的方程類型
1.4.1 二維穩態輻射傳遞方程
1.4.2 一維非穩態輻射傳遞方程前言
第1章輻射傳遞方程
1.1 費馬原理與光線方程
1.2 均勻折射率介質內的輻射傳遞方程
1.2.1 直角坐標繫
1.2.2 圓柱坐標繫
1.2.3 球坐標繫
1.3 梯度折射率介質內的輻射傳遞方程
1.3.1 直角坐標繫
1.3.2 圓柱坐標繫
1.3.3 球坐標繫
1.4 一階輻射傳遞方程的方程類型
1.4.1 二維穩態輻射傳遞方程
1.4.2 一維非穩態輻射傳遞方程
1.5 二階輻射傳遞方程
1.5.1 二階偶宇稱輻射傳遞方程
1.5.2 基於原始變量的二階輻射傳遞方程
1.6 輻射傳遞方程的離散坐標形式
1.6.1 均勻折射率介質內輻射傳遞方程的離散坐標形式
1.6.2 梯度折射率介質內輻射傳遞方程的離散坐標形式
參考文獻
第2章法的基本原理
2.1 加權餘量法
2.1.1 點配置法
2.1.2 區域配置法
2.1.3 伽遼金加權餘量法
2.1.4 最小二乘加權餘量法
2.2 強解積分表達式和弱解積分表達式
2.3 自然邊界條件和本質邊界條件
2.4法的基本思想和計算步驟
2.4.1 形函數及其構造
2.4.2 數值積分
2.4.分析和總體合成
2.法的基本思想和計算步驟
2.5.近似
2.5.2 剛度矩陣計算及其組裝
2.5.計算網格生成
參考文獻
第3章基於傳遞方程積分形式解的輻射換模擬
3.1 輻射傳遞方程的積分形式解
3.1.1 平均入射輻射強度
3.1.2 輻射熱流密度矢量
3.1.3 表示形式解的積分方程組
3.2 積分形式解離散
3.3 算例分析和驗證
參考文獻
第4章輻射傳遞方程求解的伽遼法及其迎風修正
4.1 均勻折射率介質內輻射傳遞方程的伽遼法
4.1.1 二維矩形吸收散射性介質內輻射傳遞問題
4.1.2 非線性形函數的影響
4.2 梯度折射率介質內輻射傳遞方程的伽遼法
4.2.1 一維梯度折射率半透明平板內輻射傳遞問題
4.2.2 多維梯度折射率介質內輻射傳遞問題
4.3 求解半透明介質內輻射換熱的迎法
4.3.1 迎法離散
4.3.2 迎風因子的選取
4.3.3 算例分析
參考文獻
第5章輻射傳遞方程數值模擬的最小二法
5.1 均勻折射率介質內輻射傳遞方程的最小二解法
5.1.1 輻射傳遞方程的最小二離散
5.1.2 數值驗證及分析
5.2 梯度折射率介質內輻射傳遞方程的最小二解法
5.2.1 離散坐標方程的最小二乘法離散
5.2.2 算例分析和驗證
參考文獻
第6章與有限體積法的雜交算法
6.1 輻射傳遞方程的角度空離散
6.2 輻射傳遞方程的位置空間有限體積離散
6.3 離散方程的求解步驟
6.4 算例分析和驗證
6.4.1 無散射黑壁面方形域內的輻射平衡問題
6.4.2 黑壁面方形域內的各向同性散射
參考文獻
第7章輻射傳遞方程數值模擬的最小法
7.1 求解均勻折射率介質內輻射傳遞的最小法
7.1.1 最小離散
7.1.2 求解步驟
7.1.3 算法驗證及特性分析
7.2 求解梯度折射率介質內輻射傳遞的最小法
7.2.1 最小離散
7.2.2 算法驗證及特性分析
參考文獻
第8法法假散射和射線效應的抑制
8.法的人工擴散格式
8.1.1 流向迎風策略
8.1.2 各向同性人工擴散
8.2 人工擴散繫數的自適應選取
8.3 算例分析與討論
參考文獻
第9章輻射傳遞方程數值模擬的間法及法
9.1 輻射傳遞方程間斷伽遼金離散的一般公式
9.2 梯度折射率介質內輻射傳遞方程數值模擬的間法
9.2.1 間離散
9.2.2 算法驗證及特性分析
9.3 均勻折射率介質內輻射傳遞方程數值模擬的法
9.3.1 離散
9.3.2 算法驗證及特性分析
參考文獻
第10章二階輻射傳遞方程數值模法
10.1 二階輻射傳遞方程的特性分析
10.1.1 一致性
10.1.2 擾動誤差傳播
10.2 均勻折射率介質內二階輻射傳遞方法
10.2.1 離散坐標形式的二階輻射傳遞方程
10.2.2 二階輻射傳遞方程的伽離散
10.2.3 實現及求解步驟
10.2.4 數值驗證及特性分析
10.3 梯度折射率介質內二階輻射傳遞方程法
10.3.1 二階離散坐標方程
10.3.2離散
10.3.3 數值驗證及分析
參考文獻
第11章瞬態輻射傳遞問題數值模擬的間法和法
11.1 均勻折射率介質內瞬態輻射傳遞的間模擬
11.1.1 均勻折射率介質內瞬態輻射傳遞方程
11.1.2 瞬態輻射傳遞方程的間離散
11.1.3 數值驗證及分析
11.2 梯度折射率介質內瞬態輻射傳遞的間模擬
11.2.1 梯度折射率介質內瞬態輻射傳方程的離散坐標形式
11.2.2 瞬態時域輻射傳遞方程的間離散
11.2.3 瞬態頻域輻射傳遞方程及其間離散
11.2.4 算例分析和驗證
11.3 瞬態輻射傳遞數值模擬的法
11.3.1 輻射邊界條件的處理
11.3.2 瞬態輻射傳遞方程的離散
11.3.3 方法的驗證及數值特性分析
11.4 時間平移和疊加原理及其應用
11.4.1 時間平移和疊加原理
11.4.2 算例分析和驗證
11.4.3 超短激光脈衝鏈作用分析
參考文獻
第12章輻射與導熱耦合換熱問題數值模法
12.1 輻射與導熱耦合換熱控制方法離散
12.1.1 輻射與導熱耦合換熱控制方程
12.1.2 控制方程的線性化及離散
12.1.3 求解步驟
12.2 方法驗證及數值特性分析
12.2.1 一維無散射灰體平板介質
12.2.2 一維各向異性散射灰體平板介質
12.2.3 黑壁面方形域內吸收發射介質
12.2.4 灰壁面圓環內的各向同性散射介質
參考文獻
附錄A 均勻折射率介質內穩態輻射傳遞模法Matlab計算程序
附錄B 梯度折射率介質內瞬態輻射傳遞模擬的間法Fortran計算程序

在線試讀

第1章輻射傳遞方程
輻射傳遞方程是輻射傳輸計算的基礎。輻射傳遞方程描述了沿光線軌跡由於吸收、發射和散射等過程引起的輻射強度的變化，它是沿光線軌跡方向上的輻射能守恆方程。描述光線軌跡的方程稱為光線方程。
在均勻折射率介質內，光線在兩個相繼的反射或散射地點之間沿直線傳播。介質的組分、密度、溫度的非均勻性常導致介質折射率的連續、非均勻分布，並產生折射率梯度。當介質折射率連續變化時，介質內光線將發生彎曲而改變傳播方向。均勻折射率介質內輻射傳遞方程與梯度折射率介質內輻射傳遞方程之間有很大的差別，後者遠比前者復雜。本章首先從描述光子氣體輸運的玻爾茲曼方程出發推導均勻折射率介質內的輻射傳遞方程，並給出三種常用的坐標繫中輻射傳遞方程的具體形式，然後給出了梯度折射率介質內的輻射傳遞方程，最後介紹了兩種二階形式的輻射傳遞方程。
……

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