当前课程知识点：介质辐射传热 > 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 > Video
大家好
今天我们继续介质辐射传热课程的学习
前面两章我们学习了
不同的辐射传递近似分析方法
我们也强调
这些近似分析方法非常有用 也很重要
但在科学研究过程中
很多时候我们需要准确计算
不能仅仅满足近似计算
这时就提出了分析精度更高
甚至能无限接近准确解的数值求解方法的需求
本章我们就来先学习离散坐标法DOM
对于辐射换热问题的计算
DOM是最常用的数值方法
在某些CFD计算软件中
使用的是可能是球谐函数P1辐射计算模型
但我认为
DOM还是最典型的热辐射分析计算的数值方法
这一方法对于初学辐射传热数值计算的人来说
也是相对容易理解和掌握的
首先先看什么是离散坐标法DOM
然后简单介绍一下DOM的发展过程
什么是DOM呢
在辐射传递问题中
处理辐射强度随方向的变化
是分析辐射换热问题的难点之一
DOM法以对辐射强度随方向变化的
离散处理为特征
也就说我们用离散方向的数值求和
来替代空间立体角积分
DOM法要解决的问题
就是如何利用数值方法计算这个积分
这种数值方法是数值分析中的一种基本方法
这里是DOM法的简单发展历程
在上世纪60年代
Chandrasekhar利用这种方法研究恒星
和大气的辐射
有些学者也利用这种方法研究中子输运现象
此时DOM方法被用来解决
核武器研究中的关键辐射传递问题
这是DOM法的早期发展过程
在1960到70年代
DOM法被用于一维的辐射传热问题的分析计算
在1980年代B&W公司的Fiveland博士将其发展到
可以处理一般的辐射传热问题
说到B&W公司的Fiveland博士
我跟他还有一面之缘
2000年9月我在美国短期访问进修期间
经 Alstom公司
Alstom公司就是原来在蒸汽动力领域
赫赫有名的燃烧工程CE公司
在Alstom公司工作的校友
Xinsheng Lou博士介绍我到位于康州温莎的
Alstom公司访问
介绍我们当时正处于研究初期的
基于火焰辐射图像处理的燃烧诊断技术
这次访问是当时
Alstom公司的仪表和控制部门安排的
报告也在仪表和控制部门进行
报告开始前仪表控制部门经理介绍
除了他们部门的同事外
还有燃烧技术部门的同事参加
包括燃烧技术部门经理Fiveland博士
我当时一听到Fiveland的名字大吃一惊
这位在辐射传热研究领域大名鼎鼎的学者
在Alstom公司工作吗
而且就要来听我作关于
基于辐射图像处理的燃烧诊断技术的报告
我不免有些紧张
Fiveland在热辐射领域是顶级专家
我在他面前讲基于辐射分析的报告
未免有点“班门弄斧”啊
暗自在祷告千万不要出洋相
还好随着报告的进行
我发现Fiveland看似还在跟他的同事
解释我们基于辐射成像分析的
温度场检测的方法的原理
我这才松了一口气
这是报告后跟他进一步讨论时留下的合影
非常珍贵
郑平教授现任上海交通大学教授
是工程热物理学科国际著名学者
是中国科学院院士
他早年长期在美国大学任教
后来回到国内工作
在国内参加
工程热物理学科方面的学术交流期间
因了解我从事热辐射相关的研究
郑平教授跟我提及
是他最早将DOM应用于
辐射传递问题求解的分析之中
这是他跟我提及的两篇早期
关于热辐射的研究论文之一
但由于他的工作主要关注微尺度流动等方面
在辐射传热领域工作不多
所以并不为辐射传热领域所熟知
但是他的优秀工作确实很早就已经发表
以上是DOM方法的发展过程
这是相关的文献清单
-第1节 热辐射的重要性
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-第2节 热辐射基本概念
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-第3节 表面对辐射的作用
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-第4节 表面双向反射分布函数及偏离镜向反射峰值现象
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-第5节 黑体
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-第6节 几个重要的基础辐射定律
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-第7节 辐射强度概念及兰贝特定律
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-第8节 发射率（黑度）及其检测举例
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-第9节 吸收率及灰体概念
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-第10节 温室效应及大气辐射
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-第11节 气体辐射换热基本概念及挑战
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-第12节 本课程教学思路及教材
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-第1节 辐射传递系统、辐射介质及辐射强度
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-第2节 辐射吸收和散射方程
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-第3节 辐射发射和散射的增强作用方程
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-第4节 一般辐射传递方程
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-第5节 几种简化条件下的辐射传递方程
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-第6节 辐射传递方程的边界条件及RTE小结
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-第7节 入射辐射、辐射热通量及辐射热源
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-第8节 热流体能量守恒方程及本章小结
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-第二章 辐射传递方程的建立和推导--第二章习题
-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
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-第2节 一维辐射传递方程一般形式
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-第3节 一维辐射传递方程简化形式
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-第4节 边界为黑体表面的非散射平板介质精确解
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-第5节 辐射平衡灰性非散射平板介质精确解
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-第6节 平板间介质辐射热通量及其散度计算一例
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-第7节 灰性漫射边界非散射平板介质精确解
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-第8节 几种散射平板介质精确解
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-第三章习题--作业
-第1节 光学薄近似概念
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-第2节 几种特殊的光学薄近似
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-第3节 光学薄介质辐射传递分析一例
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-第4节 光学薄近似解
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-第5节 光学厚近似的定义
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-第6节 光学厚近似的分析
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-第7节 光学厚近似解
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-第8节 本章小结
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-第四章 光学薄、光学厚概念及其近似解--第四章习题
-第1节 一般近似解的意义
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-第2节 舒斯特-史瓦西近似解
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-第3节 米尔恩-爱丁顿近似解
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-第4节 指数核近似解
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-第5节 本章小结
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-第五章 一维系统辐射传递一般近似解--第五章习题
-第一节 DOM法的概念和发展
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-第二节 DOM的基本原理
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-第三节 离散方向的选择
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-第四节 一维系统DOM求解
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-第五节 多维系统DOM法求解
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-第六节 FVM对DOM法的发展
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-第六章 辐射传递分析的离散坐标法（DOM）--第六章习题
-第一节 蒙特卡罗法的概念及其起源
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-第二节 浦丰（Buffon）问题
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-第三节 随机投点法与期望估计法
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-第四节 逆变换法：以介质吸收为例说明
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-第五节 辐射分析的蒙特卡罗法思路
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-第六节 辐射分析的蒙特卡罗法实施方法
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-第七节 蒙特卡罗法一例：READ法
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-第七章习题--作业
-第一节 为什么要做高温燃烧热辐射检测？
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-第二节 高像素辐射成像分析面临的挑战
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-第三节 二维系统辐射成像计算
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-第四节 辐射成像的快速计算方法
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-第五节 辐射成像快速算法的验证
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-第六节 漫散射边界处理及DRESOR法提出
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-第七节 DRESOR法主要研究进展
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-第八节 习题--作业
-第一节 气体辐射特性概述
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-第二节 气体辐射的物理机制
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-第三节 独立谱线的辐射计算
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-第四节 气体辐射特性数据库
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-第五节 气体辐射光谱模型概述
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-第六节 埃尔萨瑟窄带模型
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-第七节 统计窄谱带（SNB）模型
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-第八节 宽带模型
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-第九节 整体模型
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-第九章 气体辐射特性及其光谱模型--第九章习题
-第一节 粒子散射基本概念
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-第二节 粒子散射的定量描述
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-第三节 瑞利散射
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-第四节 球形粒子的米散射理论
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-第五节 大粒子辐射特性
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-第六节 粒子系辐射特性
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-第十章习题--作业
-第一节 从路面蜃景谈起
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-第二节 粗糙面大角度反射实验观察
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-第三节 表面的发射和吸收特性的描述
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-第四节 表面的反射特性的描述
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-第五节 表面辐射特性的理论分析
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-第六节 金属和非金属表面的辐射特性
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-第十一章习题--作业
-第一节 从“海市蜃楼”上蜃景谈起
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-第二节 梯度折射率介质辐射传递基本原理
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-第三节 梯度折射率介质辐射传递分析方法
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-第四节 梯度折射率介质辐射传递的DRESOR法
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-第五节 激光干涉法梯度折射率检测
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-第六节 瞬态辐射传递的时间漂移叠加法
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-第七节 瞬态辐射传递的DRESOR法
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-第十二章习题--作业
-第一节 燃烧学基本科学问题
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-第二节 热辐射对燃烧温度分布的影响
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-第三节 介质非灰性辐射模型的影响
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-第四节 湍流-辐射耦合作用（TRI）
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-第五节 燃烧反应放热的辐射传输机制
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-第六节 辐射传热对煤粉射流着火稳燃的作用
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-第十三章习题--作业
-第一节 因果律及正问题
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-第二节 反问题及辐射反问题
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-第三节 基于线性规划的二维温度场重建
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-第四节 分布参数反演的Tikhonov正则化方法
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-第五节 基于正则化的三维温度场重建
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-第六节 提高重建能力的虚拟像素法
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-第七节 温度场和辐射参数同时重建
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-第十四章习题--作业
