谱方法求解变物性介质内辐射换热

《谱方法求解变物性介质内辐射换热》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据分类号UDC密级学位论文谱方法求解变物性介质内辐射换热作者姓名：马健指导教师：李本文教授东北大学材料与冶金学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：热能工程论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会席：杜涛教授评阅人：王爱华(东北大学副教授)史俊瑞(沈阳工程学院副教授)东北大学2014年6月万方数据AThesisinThermalEngineeringSpectralMethodforRadiativeHeatTransferinVariablePhysicalPropertiesMe

2、diaByMaJianSupervisor：ProfessorLiBen—WenNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢：虻思。学位论文作者签名：名番乙日期：加7少每7d-回学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即

3、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：名仪导师签名：露才吏签字日期：加7啤．7dl习签字日期：a。J吁7司l母I万方数据东北大学硕士学位论文摘要谱方法求解变物性介质内辐射换热摘要近几十年，学者对于常物性参与性介质的辐射换热研究取得了巨大的成功。人们发展了很多方法，如区域法、蒙特卡罗法、离散坐标法、球形谐波法等。受限于控制方程的求解难度，对于变物性介

4、质内辐射换热问题仅仅是采用低阶精度的数值方法求解。因此发展一种高精度、高效率、简便的数值计算方法将变物性参与性介质辐射换热拓展到二维几何体系是非常有必要的。谱方法是一种高精度的数值计算方法，广泛应用于高精度的数值计算领域。它能很好的克服低阶数值计算方法的不足，能十分高效率的得到高精度的计算结果，而且计算十分简便。本文采用Chebyshev配置点谱方法求解二维变物性介质内辐射换热问题。在空间上采用谱方法离散，角度上采用离散坐标法离散。全部的计算采用Matlab进行编程计算。本文主要工作分为两个部分：1．采用Chebyshev配置点谱方法求解二维方腔内变吸

5、收系数和散射系数介质辐射换热问题。本文计算了4个算例，充分考虑了无散射、有散射、辐射热平衡时的情况。基于物理的概念，用对称性验证了计算结果。结果表明，谱方法能高效的求解二维变吸收系数和散射系数的辐射传递方程，所求得的结果是准确可信的。2．采用Chebyshev配置点谱方法求解了二维方腔内变导热系数介质内导热与辐射耦合的问题。首先进行了节点数和方向数的独立性测试，并对常导热系数和变导热系数所得的结果与文献中的结果进行了对比，表明即使采用很少的节点，谱方法也能获得高精度的解。并且研究了各物性参数，如变导热系数参数、导热辐射参数、散射反照率、壁面发射率、光学

6、厚度和几何参数(如长宽比)对于介质无量纲温度和壁面热流分布的影响。关键词：辐射换热；变物性；谱方法；方腔；导热III万方数据东北大学硕士学位论文MethodforRadiativeHeatTransferinAbstractInrecentdecades，greatachievementshavebeenmadebyresearchersfornumericalcomputationradiativeheattransferinvariablephysicalpropertiesparticipatingmedia．Manynumerical加Jel血

7、odShavebeenproposedbyscholars，suchaszonemethod,MonteCarlomethod，discreteordinatesmethod，sphericalharmonicsmethod，andSOon．Becausesolvingthegoverningequationofradiativeheattransferinvariablepbysicalpropertiesmediaismoredifficultthanitinconstantpbysicalproperties，theproblemsofradia

8、tiveheattransferinthevariablephysicalproperties