摘要：通过对米氏累积概率分布函数（CPDF）进行自定义函数拟合，设计了一种获取显式CPDF的方法。通过对比分析事件法和权值法两种光子追踪模式的效率，证明了两种方法的计算耗时与样本容量成线性关系。事件法的计算速度要优于权值法，但权值法的收敛性要明显优于事件法。在达到相同收敛标准的前提下，权值法的样本容量可以比事件法小1-2个数量级；权值法阈值选取对计算精度和计算时间的影响主要发生在当阈值大于计算对象1/100时。总体讲权值法的计算效率要优于事件法。

摘要：在变换热力学的基础上,通过坐标变换的方法严格推导出在层状背景和渐变背景下二维任意形状热斗篷导热系数的通解表达式,并在此基础上设计出非均匀背景下二维非共形热斗篷.全波仿真结果表明:在不同背景下,热流均能绕过保护区域流出,保护区域的温度保持不变,而且热斗篷外的温度场并没有破坏,具有很好的热保护和热隐身的效果.这一方法考虑到背景的复杂性,更加贴近工程实际应用,为未来灵活控制热流传递提供了一种可行的方法,对目标热隐身和热保护具有重要借鉴意义.

摘要：在变换热力学的基础上,通过坐标变换的方法,推导出三维任意形状热斗篷导热系数的通解表达式,并进行了全波仿真验证.结果表明:热流均能绕过保护区域流出,保护区域的温度保持不变,而且热斗篷外的温度场并没有破坏,具有很好的热保护和热隐身的效果.这一方法把变换热力学从二维拓展到三维,具有普遍的适用性.同时,这种技术为热流流动路径和目标温度场的控制奠定了理论基础,在微芯片、电动机的保护以及目标热隐身上有潜在应用.

摘要：细水雾对热辐射有着强烈的散射和吸收，可用于舰船等军事目标的红外隐身。将水雾视为吸收、发射、各向异性散射介质，通过谱带离散处理水雾的非灰特性，利用Mie氏理论计算离散谱带内的平均光学系数，建立了8～14μm红外辐射在细水雾中的传输模型，并利用有限体积法进行了分析计算。研究发现，采用均值粒径假设计算辐射透射率时会有一定误差，应用数量矩均值粒径时Sauter粒径误差最小，线性平均粒径误差最大；水雾自身辐射与内散射对透射率的影响较大，计算中应考虑；提高水雾浓度，减小均值粒径，可有效抑制透射率。

摘要：水下航行器动力系统循环冷却水经由排放口排出,与环境水体掺混换热形成热射流。热射流在环境水体中扩散、浮升并在水体表面形成红外特征。为探究排放口结构对水下航行器热射流红外特征的影响,文中采用仿真分析结合实验验证的方法进行研究。依托CFD计算软件平台建立水下航行器运动模型,设计不同半径比椭圆形排放口结构并对比热射流红外特征差异。通过缩比水池实验验证椭圆形排放口半径比对热射流红外特征的影响,同时验证仿真计算方法及设计参数的有效性。在椭圆形排放口的基础上,进一步设计排放口数量及分布位置,抑制热射流红外特征,提升水下航行器热隐身性能。根据仿真计算及实验结果可知,在排放流量相同的条件下,半径比越小的椭圆形排放口热射流掺混换热效果越好,红外特征越不明显。同时,增加排放口数量以及排放口分布位置采用两翼排列方式可以进一步加强热射流温度衰减,降低水面最高峰值温度。

摘要：由于浅层地下目标与背景土壤的热物性不同,影响了整个区域表面的温度场分布,容易被敌方探测系统发现并击毁。针对这一问题,考虑太阳辐射、天空辐射以及风速的影响,建立了埋藏地下目标的区域温度分布传热模型,揭示了不同时段埋藏地下目标对区域表面温度场的影响。在变换热力学的基础上,通过坐标变换的方法,推导出球状瞬态热斗篷的导热系数的通解表达式。根据等效介质理论,对设计的热物性参数进行均质化,并通过数值实验方法验证了基于热斗篷地下目标红外隐身技术的可行性。

摘要：设计与搭建了一套细水雾热遮蔽系统,研究了细水雾衰减目标热辐射的实际过程,分析了影响细水雾热遮蔽效果的内、外部因素。研究发现,0.71 mm大口径喷嘴的热遮蔽效果好于0.41 mm口径喷嘴;细水雾厚度越大对目标热辐射的衰减效果越好,但从减小目标与背景的辐射对比度的角度考虑,而是存在最佳水雾厚度值;采用向上喷射的方式比向下喷射具有更好的热遮蔽能力;对于向上喷射的细水雾,其不同高度上热遮蔽能力是不同的,表现出了随高度先增后减的趋势;风的存在,破坏了雾场并加速了雾滴蒸发,对细水雾的热遮蔽能力具有明显的减弱作用。

摘要：针对利用传统数字粒子图像测速(DPIV)法测量水雾粒径时粒子影像拉长对测试结果的影响,提出了基于DPIV建立的改进图像法(IIM)。设计了水雾粒径测量试验系统,对细水雾进行实时测试,并对比了采用本文算法与直接等效法测试水雾粒径子半径的差异。结果表明:采用本文的IIM得到的测试结果更为准确。通过最小二乘法对粒径分布进行拟合,发现对数正态分布函数和威布尔函数都可以较好地描述粒径分布。

摘要：水下航行器动力系统循环冷却水经由排放口排出,与环境水体掺混换热形成热射流。热射流在环境水体中扩散、浮升并在水体表面形成红外特征。为探究排放口结构对水下航行器热射流红外特征的影响,本文采用仿真分析的方法进行研究。依托CFD计算软件平台建立水下航行器运动模型,设计不同数量、不同分布位置的排放口结构并对比热射流红外特征差异,抑制热射流红外特征,提升水下航行器热隐身性能。根据仿真计算结果可知,在排放流量相同的条件下,排放口采用两翼排列方式可以进一步加强热射流温度衰减,降低水面最高峰值温度。

摘要：针对环境辐射难以定量分析,从而影响半透明体红外测温精度的问题,首先引入了等效黑体辐射理论,利用等效辐射理论处理环境辐射的反射和透射能量,建立了半透明体情况下的环境等效辐射模型,得出了等效黑体辐射理论适用的条件;然后,根据红外辐射理论,推导出了半透明体表面真实温度的测量公式,提出了一种半透明体红外测温的方法;最后,设计了一种半透明体红外测温的实验装置,并通过实验进行了验证。结果表明:对接近漫反射面的半透明体,测出的表面真实温度的误差很小,在3%之内,从而验证了测量理论和方法的适用性和正确性。