高温高速流场光辐射特性计算软件的研制

作     者：张高振 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：董士奎

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：高温高速流场 光谱辐射特性 计算软件 目标与背景 信噪比 

摘      要：高温高速流场光谱辐射特性研究是目标与环境特性研究的重要内容,对选择红外系统的最佳波段具有十分重要的意义。本文通过采用逐线计算法及Mie氏理论计算了高温高速流场内气体、粒子的辐射特性参数,并开发了高温高速流场光辐射特性参数计算软件。在此基础上,采用六流模型计算高温高速流场的光辐射强度分布。同时,采用大气传输计算软件Lowtran7计算了地球大气背景辐射,再通过对目标和背景辐射特性的研究,对目标与背景的信噪比进行了分析。具体的工作如下: 1)高温高速流场内气体、粒子辐射特性参数算法研究。建立了高温气体紫外、可见、红外辐射特性参数计算的逐线法、窄谱带模型和栅栏模型,并基于Mie氏理论建立了高温粒子辐射特性参数计算模型。 2)高温高速流场辐射物性计算软件的研制。采用Delphi和Fortran混合编程的方式,开发出高温高速流场辐射物性计算软件,完成了软件的调试和验证。 3)目标与背景辐射信号的计算。采用六流法模型计算得到高温高速流场光谱辐射强度分布,通过大气传输计算软件Lowtran7,计算得到了地面背景、大气背景辐射强度。 4)目标信号的大气衰减特性研究。用Lowtran7计算了不同传输距离的大气穿透率,分析了不同衰减距离下目标和背景的信噪比变化规律。