基于表观BRDF的泡沫金属辐射特性反演测量方法.pdf

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1、8传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第1O期?＼、、、DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)10-0008-03研究与探讨(I～s、基于表观BRDF的泡沫金属辐射特性反演测量方法张琳，徐凯宏，赵军明(1．东北林业大学机电学院，黑龙江哈尔滨1511040；2．哈尔滨工业大学能源学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：泡沫金属是通过在金属基体上形成大量孔隙结构而得到的一类新型多功能材料，在太阳能利用、强化换热等领域有重要应

2、用价值，其辐射特性参数是分析其内部辐射传递的必要物性数据。提出一种基于表观双向反射分布函数(BRDF)测量数据反演泡沫金属热辐射物性的方法，利用测量的多角度入射的表观BRDF数据结合辐射传递方程求解来反演泡沫金属的等效辐射特性。对泡沫铁镍(50ppi)、泡沫铜(90ppi)及泡沫镍(30ppi)三种泡沫金属样品在波长660nm激光照射下1／2半球空间的表观BRDF分布进行了实验测量，并对其辐射特性进行了反演，首次获得了这三种材料的辐射特性参数，其辐射物性表现出明显的半透明性质，散射反照率随着孔隙数密度的增加而增

3、加，散射相函数呈后向散射占优。关键词：泡沫金属；辐射特性；双向反射分布函数；反演测量中图分类号：TK124文献标识码：A文章编号：1000--9787(2015)10-0008-03InversionmeasurementmethodforradiativepropertiesoffoammetalbasedonapparentBRDFZHANGLin，XUKai—hong1，ZHAOJun-ruing(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，Northeas

4、tForestryUniversity，Harbin150040，China；2．SchoolofEnergyScienceandEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：Foammetalisanewkindofmuhi-functionalmaterialsproducedbyformingalargenumberofporesinmetalsubstrate，whichfindsimportantapplicat

5、ionsinsolarenergyharvesting，enhancedheattransfer，etc，itsradiativepropertiesparameterareessentialphysicaldataforanalysisonradiativetransferinmetalfoams．Aninversionmeasurementmethodispresentedtomeasureradiativepropertiesoffoammetalbasedonapparentbidirectionalr

6、eflectancedistributionfunction(BRDF)data，radiativepropertiesareinverselyidentifiedbyusingthemeasuredBRDFdataatmultiincidenceanglescombinedwithnumericalsolutionofradiativetransferequation．TheapparentBRDFdistributionof1／2hemispherespaceofthreefoammetalsamples，

7、namely，iron—nickelfoam(50ppi)，copperfoam(90ppi)andnickelfoam(30ppi)areexperimentallymeasuredatlaserwavelength660nmandanalyzed，furthermore，theirradiativepropertiesareinversed．Thesefoammetalshowobvioussemitransparentcharacteristics，scatteringalbedoincreaseswit

8、hincreaseofporedensity，scatteringphasefunctionshowbackwarddominantcharacteristics．Keywords：foammetal；radiativeproperties；bidirectionalreflectancedistributionfunction(BRDF)；inversionmeas1arement0