介质辐射传热

热辐射司空见惯,在高温条件下更显著。发生在燃烧等非真空环境中的、介质强参与的热辐射传递过程,充满挑战。学习本门课程,你将经历一段充满智慧的旅程。

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介质辐射传热课程简介:

热辐射司空见惯,在高温条件下更显著。发生在燃烧等非真空环境中的、介质强参与的热辐射传递过程,充满挑战。学习本门课程,你将经历一段充满智慧的旅程。

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介质辐射传热课程目录:

第一章 辐射传热基本概念回顾

--第1节 热辐射的重要性

--第2节 热辐射基本概念

--第3节 表面对辐射的作用

--第4节 表面双向反射分布函数及偏离镜向反射峰值现象

--第5节 黑体

--第6节 几个重要的基础辐射定律

--第7节 辐射强度概念及兰贝特定律

--第8节 发射率(黑度)及其检测举例

--第9节 吸收率及灰体概念

--第10节 温室效应及大气辐射

--第11节 气体辐射换热基本概念及挑战

--第12节 本课程教学思路及教材

第二章 辐射传递方程的建立和推导

--第1节 辐射传递系统、辐射介质及辐射强度

--第2节 辐射吸收和散射方程

--第3节 辐射发射和散射的增强作用方程

--第4节 一般辐射传递方程

--第5节 几种简化条件下的辐射传递方程

--第6节 辐射传递方程的边界条件及RTE小结

--第7节 入射辐射、辐射热通量及辐射热源

--第8节 热流体能量守恒方程及本章小结

--第二章习题

第三章 一维系统辐射传递理论解

--第1节 一维系统辐射传递分析的意义及一维平行平板介质

--第2节 一维辐射传递方程一般形式

--第3节 一维辐射传递方程简化形式

--第4节 边界为黑体表面的非散射平板介质精确解

--第5节 辐射平衡灰性非散射平板介质精确解

--第6节 平板间介质辐射热通量及其散度计算一例

--第7节 灰性漫射边界非散射平板介质精确解

--第8节 几种散射平板介质精确解

--第三章习题

第四章 光学薄、光学厚概念及其近似解

--第1节 光学薄近似概念

--第2节 几种特殊的光学薄近似

--第3节 光学薄介质辐射传递分析一例

--第4节 光学薄近似解

--第5节 光学厚近似的定义

--第6节 光学厚近似的分析

--第7节 光学厚近似解

--第8节 本章小结

--第四章习题

第五章 一维系统辐射传递一般近似解

--第1节 一般近似解的意义

--第2节 舒斯特-史瓦西近似解

--第3节 米尔恩-爱丁顿近似解

--第4节 指数核近似解

--第5节 本章小结

--第五章习题

第六章 辐射传递分析的离散坐标法(DOM)

--第一节 DOM法的概念和发展

--第二节 DOM的基本原理

--第三节 离散方向的选择

--第四节 一维系统DOM求解

--第五节 多维系统DOM法求解

--第六节 FVM对DOM法的发展

--第六章习题

第七章 辐射传递分析的蒙特卡罗法(MCM)

--第一节 蒙特卡罗法的概念及其起源

--第二节 浦丰(Buffon)问题

--第三节 随机投点法与期望估计法

--第四节 逆变换法:以介质吸收为例说明

--第五节 辐射分析的蒙特卡罗法思路

--第六节 辐射分析的蒙特卡罗法实施方法

--第七节 蒙特卡罗法一例:READ法

--第七章习题

第八章 辐射传递分析的DRESOR法

--第一节 为什么要做高温燃烧热辐射检测?

--第二节 高像素辐射成像分析面临的挑战

--第三节 二维系统辐射成像计算

--第四节 辐射成像的快速计算方法

--第五节 辐射成像快速算法的验证

--第六节 漫散射边界处理及DRESOR法提出

--第七节 DRESOR法主要研究进展

--第八节 习题

第九章 气体辐射特性及其光谱模型

--第一节 气体辐射特性概述

--第二节 气体辐射的物理机制

--第三节 独立谱线的辐射计算

--第四节 气体辐射特性数据库

--第五节 气体辐射光谱模型概述

--第六节 埃尔萨瑟窄带模型

--第七节 统计窄谱带(SNB)模型

--第八节 宽带模型

--第九节 整体模型

--第九章习题

第十章 粒子及粒子云辐射特性

--第一节 粒子散射基本概念

--第二节 粒子散射的定量描述

--第三节 瑞利散射

--第四节 球形粒子的米散射理论

--第五节 大粒子辐射特性

--第六节 粒子系辐射特性

--第十章习题

第十一章 表面辐射特性

--第一节 从路面蜃景谈起

--第二节 粗糙面大角度反射实验观察

--第三节 表面的发射和吸收特性的描述

--第四节 表面的反射特性的描述

--第五节 表面辐射特性的理论分析

--第六节 金属和非金属表面的辐射特性

--第十一章习题

第十二章 梯度折射率介质和瞬态辐射问题

--第一节 从“海市蜃楼”上蜃景谈起

--第二节 梯度折射率介质辐射传递基本原理

--第三节 梯度折射率介质辐射传递分析方法

--第四节 梯度折射率介质辐射传递的DRESOR法

--第五节 激光干涉法梯度折射率检测

--第六节 瞬态辐射传递的时间漂移叠加法

--第七节 瞬态辐射传递的DRESOR法

--第十二章习题

第十三章 燃烧中的热辐射问题

--第一节 燃烧学基本科学问题

--第二节 热辐射对燃烧温度分布的影响

--第三节 介质非灰性辐射模型的影响

--第四节 湍流-辐射耦合作用(TRI)

--第五节 燃烧反应放热的辐射传输机制

--第六节 辐射传热对煤粉射流着火稳燃的作用

--第十三章习题

第十四章 辐射反问题及三维温度场重建

--第一节 因果律及正问题

--第二节 反问题及辐射反问题

--第三节 基于线性规划的二维温度场重建

--第四节 分布参数反演的Tikhonov正则化方法

--第五节 基于正则化的三维温度场重建

--第六节 提高重建能力的虚拟像素法

--第七节 温度场和辐射参数同时重建

--第十四章习题

介质辐射传热授课教师:

周怀春-教授-东北电力大学-能源与动力工程学院

周怀春,教授,博士生导师。2010年国家杰出青年科学基金获得者。主要研究领域:热辐射分析与燃烧监测、诊断及优化控制。提出并发展辐射传热问题分析的DRESOR 法,否定了路面“海市蜃楼”现象的传统解释;发展了火焰温度、黑度、炉内速度场、温度分布和辐射特性检测和重建的方法和技术,提出基于辐射能信号的锅炉燃烧优化控制策略,发明了大偏移量横向剪切干涉燃烧诊断方法和技术。从2007年起,连续进入国际传热传质中心(ICHMT)主办的历届辐射传递国际会议学术委员会,以及历届多相流测试技术国际学术会议组织委员会。在清华大学热能工程系开设《辐射介质传热理论与应用》研究生中英文课程,主持一套四本《热辐射经典译丛》出版工作(2016年出齐)。参编教材《辐射介质传热》获2011年度国家精品教材。曾获国家能源科技进步二等奖(2010年度,排名第一)、湖北省高等学校省级教学成果一等奖(2001年,排名第三)、教育部高等学校优秀青年教师教学和科研奖励计划首届“青年教师奖”(1999年)。

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