当前课程知识点：介质辐射传热 > 第十三章 燃烧中的热辐射问题 > 第二节 热辐射对燃烧温度分布的影响 > Video
下面开始讨论热辐射对燃烧的影响
首先看考不考虑热辐射对燃烧温度的影响
这是最基本的问题
大家可以看这个例子
这篇文章是2000年
在国际传热传质期刊上发表的
这是说明热辐射的影响的很好的典型结果
研究对象是一个烧天然气的炉子
对于燃烧来说
它是一个简单的例子
在这里给出了燃烧室的几何形状
上面有尺寸
左边是空气和燃料的入口
在这篇文章中
主要比较了考虑和不考虑
灰性辐射特性对燃烧过程的影响
尽管文章使用的是灰性的假设
但是还是反映了热辐射的影响
论文中使用的是离散传递法
也是辐射传递方程的一种计算方法
还有六热通量法
我们在本课程中已经学过双热通量法
因此这篇文章中
使用了两种方法来处理辐射传递方程
这是计算条件和流体的特性
包括几何结构和入口的边界条件
还有燃料的组分
论文中使用这三种条件来分析燃烧过程
这是一个主要的计算结果与实验的比较
图上给出的是
燃料沿着喷射方向的轴线上的燃烧温度
实线是不考虑辐射换热的结果
如果不考虑辐射
那将得到一个很高的温度
为什么
因为来自化学反应的总的散热
需要通过气体分子的传导和热扩散传播开来
但是实际上
气体分子的传导和扩散的传播能力很有限
因此温度很高
热量不能被很快的释放出来
但是如果把辐射换热过程考虑进来
那么我们能够得到一个较低的温度
这个温度和测量的结果很接近
因此从这个结果来看
大家可以认同我的观点
辐射对于燃烧系统的贡献不能被忽略
大家还可以看到
我们选择什么方法来求解辐射传递方程
都没有太大的关系
这两种方法给出的炉内的温度的结果是相似的
因此大家可以得到结论
燃烧系统中涉及到的辐射的问题非常重要
大家还可以看到
如果我们不考虑辐射
将会在喷口的燃烧初始阶段
得到一个很低的温度
但是实验测量的温度却比较高
如果不考虑辐射
将会在喷口的燃烧初期
得到一个低于实验的预测温度
这个结果显示辐射换热过程
对于帮助燃烧室内部点火过程的重要性
因此我们可以得到来自计算和实验的
不同结果之间的对比的清晰的认识
我们还可以得到沿着燃烧室的径向的对比结果
在主燃烧区域x等于0.2米至x等于0.4米
燃烧温度达到最高值
热辐射的影响更明显
且影响区域扩展至整个炉膛直径
两种热辐射模型预测的结果并没有明显的差别
我们可以得到这样的结论
如果我们考虑热辐射
那么我们就可以得到燃烧温度更好的预测结果
这是不同方法预测的燃烧温度的分布
如果不考虑辐射
那么我们将会预测一个较高的温度
并且高温区域更大
但是如果我们考虑辐射
那我们可以得到比前面的高温较低的高温区域
这个高温区域还会移动向炉膛的入口
这是不同的方法预测的不同的结果
这是从燃烧气体到炉膛的热通量
如果我们考虑辐射
我们将会在壁面上得到一个更高的辐射热通量
因此这个总的热通量将会增加
除了辐射换热以外
燃烧中还包含着对流的热通量
这个增加是由燃烧中的辐射换热引起的
如果不考虑辐射
那么我们将不能预测到壁面的准确的热通量
我和很多燃机的教授讨论过
有些时候我们在分析燃气轮机燃烧室中的
燃烧的时候是不考虑辐射的
这个处理方法并不好
燃烧分析中需要考虑辐射换热
我们讨论燃烧和辐射之间的关系的时候
这是第一个结论
-第1节 热辐射的重要性
--Video
-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
