譜方法求解變物性介質(zhì)內(nèi)輻射換熱.pdf

1、近幾十年，學(xué)者對(duì)于常物性參與性介質(zhì)的輻射換熱研究取得了巨大的成功。人們發(fā)展了很多方法，如區(qū)域法、蒙特卡羅法、離散坐標(biāo)法、球形諧波法等。受限于控制方程的求解難度，對(duì)于變物性介質(zhì)內(nèi)輻射換熱問題僅僅是采用低階精度的數(shù)值方法求解。因此發(fā)展一種高精度、高效率、簡(jiǎn)便的數(shù)值計(jì)算方法將變物性參與性介質(zhì)輻射換熱拓展到二維幾何體系是非常有必要的。
　　譜方法是一種高精度的數(shù)值計(jì)算方法，廣泛應(yīng)用于高精度的數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域。它能很好的克服低階數(shù)值計(jì)算方法的不

2、足，能十分高效率的得到高精度的計(jì)算結(jié)果，而且計(jì)算十分簡(jiǎn)便。本文采用Chebyshev配置點(diǎn)譜方法求解二維變物性介質(zhì)內(nèi)輻射換熱問題。在空間上采用譜方法離散，角度上采用離散坐標(biāo)法離散。全部的計(jì)算采用Matlab進(jìn)行編程計(jì)算。本文主要工作分為兩個(gè)部分:
　　1.采用Chebyshev配置點(diǎn)譜方法求解二維方腔內(nèi)變吸收系數(shù)和散射系數(shù)介質(zhì)輻射換熱問題。本文計(jì)算了4個(gè)算例，充分考慮了無(wú)散射、有散射、輻射熱平衡時(shí)的情況?；谖锢淼母拍睿脤?duì)稱性驗(yàn)

3、證了計(jì)算結(jié)果。結(jié)果表明，譜方法能高效的求解二維變吸收系數(shù)和散射系數(shù)的輻射傳遞方程，所求得的結(jié)果是準(zhǔn)確可信的。
　　2.采用Chebyshev配置點(diǎn)譜方法求解了二維方腔內(nèi)變導(dǎo)熱系數(shù)介質(zhì)內(nèi)導(dǎo)熱與輻射耦合的問題。首先進(jìn)行了節(jié)點(diǎn)數(shù)和方向數(shù)的獨(dú)立性測(cè)試，并對(duì)常導(dǎo)熱系數(shù)和變導(dǎo)熱系數(shù)所得的結(jié)果與文獻(xiàn)中的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，表明即使采用很少的節(jié)點(diǎn)，譜方法也能獲得高精度的解。并且研究了各物性參數(shù)，如變導(dǎo)熱系數(shù)參數(shù)、導(dǎo)熱輻射參數(shù)、散射反照率、壁面發(fā)射率、