软X光能谱仪求辐射能流的改进方法

使用多道软X光能谱仪测量黑腔辐射能流时间过程并使用最小二乘法将多道谱仪的响应函数线性组合为等效平响应。针对惯性约束聚变实验中软X光能谱强度分布不均匀、等效平响应局部不平带来的误差,提出了辐射能流求解的加权改进算法。对不同谱形和等效积分温度的能谱进行了计算,比较了不同方法得到的能流还原能力。改进后的方法应用于实验数据的处理,得到了修正后的等效积分温度随时间的演化过程。

空间薄膜抛物面聚光系统辐射能流密度的研究

结合薄膜聚光器的光学特性,同时考虑空间太阳形状模型、薄膜表面反射误差的概率模型,采用蒙特卡罗光线追迹法计算空间薄膜抛物面聚光系统接收面上辐射能流密度,分析薄膜聚光器的表面反射误差、焦径比、接收器的遮挡作用和接收器的位置对系统接收面上辐射能流密度分布的影响,为空间薄膜聚光系统的参数设计和性能分析提供参考。

锥形量热计研究木材临界辐射能流和点燃温度

锥形量热计不但可以直接测量出材料的某些燃烧特性数据(如热释放速率、质量损失率、点燃时间等),而且可以根据所测得的数据间接得出材料的其它燃烧特性数据。笔者介绍了一种从锥形量热计测得的数据推导临界辐射能流和点燃温度的方法。

平响应X射线二极管辐射能流还原率提高方法

惯性约束聚变实验中使用平响应X射线二极管(XRD)阵列从不同方向测量黑腔辐射能流的时间演化过程和角分布。平响应XRD的谱响应曲线存在局部不平整,给辐射能流的还原引入了误差。为减小由于能谱形状和平响应局部不平带来的还原误差,提出了加权求解平响应XRD的平均响应值的方法。对该方法提高辐射能流的还原率的必要条件进行了研究。改进后的方法应用于实验数据的处理,结果表明:修正后的等效积分温度随时间的演化过程与多道软X光能谱仪吻合较好。

ICF实验软X射线能谱仪对辐射能流时间关联测量的时标系统

介绍了时标系统的构成、原理和数据处理方法,并对时间关联的不确定度进行了分析.该时标系统成功将软X射线能谱仪自身多个探测通道的信号以及三台不同位置处的谱仪的时间信号关联起来,关联精度约为70ps.在神光Ⅲ原型激光装置上进行的实验中用软X射线能谱仪从不同方向测得辐射源和辐射输运管末端口辐射能流随时间的演化曲线,反映了输运管内热波沿轴向传输以及软X射线辐射流衰减的物理过程.

一维固定床煤粉富氧燃烧的辐射能流特性与模型分析（英文）

目的:1.从辐射能利用角度出发,探究一维固定床煤粉富氧燃烧的辐射能流特性,为固体燃料燃烧能量分质分级转化应用提供参考;2.对比研究半经验模型与人工神经网络模型这两种建模方法,为人工神经网络模型在后续研究中的应用提供参考。创新点:1.提出燃烧光热能量分级转化的概念,为燃烧光热能量分质分级转化系统提供研究基础;2.从辐射能量利用的角度研究煤粉燃烧的辐射能流特性;3.不局限于实验报告,基于实验数据探究2种建模方法,揭示神经网络模型的优势。方法:1.在一维管式炉反应器上进行实验,探究不同燃烧条件下煤粉富氧燃烧的辐射能流特征;2.基于辐射传热理论,通过半经验模型描述煤粉在固定床中燃烧的辐射能流;3.训练神经网络模型来描述实验结果,通过对比2种方法来揭示神经网络模型在预测结果方面的优势。结论:1.固定床煤燃烧过程中的挥发分及煤烟会降低辐射能;可利用低挥发分燃料以及增大氧浓度来提高火焰辐射能比例。2.较高的燃烧温度是提升燃烧辐射能比例最重要的因素;实践中可以通过采用高热值燃料以及烟气回热等方法来提高燃烧温度。3.多联产半焦燃烧辐射能比例高于原煤;可通过煤热解多联产技术与半焦燃烧光热能量分级利用相结合的方式构成新的煤炭高效清洁利用系统。4.人工神经网络不但可以对实验结果进行建模,还能够很好地预测未知工况结果,因此值得在更多的后续研究中使用。

切连科夫辐射的频谱分析及其应用

在介绍辐射场频谱分析基础上，利用四维势傅立叶变换的方法给出了带电粒子切连科夫辐射的辐射场强、能流密度、以及能量辐射的角分布。重点讨论了在g=0情况下计算结果的一致性。

同心壳层结构中超声速扩散辐射波的几何自由程

在局域热动平衡近似下,研究几何壳层结构所产生的腔体约束对辐射过程的影响.基于同心圆柱和同心圆球的壳夹层光输运模型,给出垂直于光子通路的谱辐射能流径向分布和平均能流公式,通过数值求解得到截面平均的壳层结构平均几何自由程,研究输运通道的径向光学厚度和几何结构对几何自由程的影响.由于球几何对光子的三维束缚,球壳层结构对辐射过程的影响比柱壳层更大,辐射过程必须根据实际几何构型和辐射通道的光学厚度予以几何自由程的修正.为方便使用,根据一定几何构型结合严格数值解给出了几何自由程的拟合公式.

椭圆振动电偶极的远场辐射

基于电偶极辐射的理论基础，导出作椭圆振动的电偶极辐射在远场辐射区的能流密度，进而求出辐射功率．作为一个特例，讨论了三相交流电机的辐射问题．

柱输运管中扩散超声速辐射波的能流

采用于敏关于直角坐标系下两平板间粒子传输的辐射能流计算的理论模型,给出了柱输运管中与径向位置相关的谱辐射能流的计算公式.研究结果表明,由于管壁的自由程远小于传输介质的自由程,从而导致辐射能流中几何因子随径向变化,并认为这是最近关于扩散超声速辐射波实验中测得的辐射波强度随径向呈拱形分布的又一个重要原因.另外,还给出对横截面平均的谱辐射能流、以及当辐射与物质处于局部热动平衡时的辐射能流的计算公式,并将其中的几何因子与人们传统的通过几何自由程获得的几何因子进行了比较.为方便数值模拟,还给出了辐射能流公式中含有多重复杂积分的几何因子的拟合表达式.

太阳能热发电系统中腔式吸热器的光学性能

建立了球形、圆柱形、圆锥形和平顶圆锥形4种典型腔式吸热器与抛物面聚光器的三维模型,利用蒙特卡洛光线追踪法预测了4种典型腔式吸热器内部辐射能流的分布,其中球形吸热器内部的辐射能流分布均匀性最好,且辐射峰值最小,具有较好的光学性能。通过统计逸出腔口的反射光计算出这4种腔式吸热器的反射光损,其中球形吸热器的反射光损最小。在聚光器反射率为0.9,腔体内壁吸收率为0.9时,球形吸热器反射光损仅为0.66%,聚光器/球形吸热器的光学效率为88.9%。

三角元薄膜拼合太阳能聚光器汇聚性能研究

针对一种轻质量的张拉薄膜太阳能汇聚系统,以三角元薄膜拼合反射面为研究对象,同时考虑模型原理误差、太阳光不平行度、接收器遮挡影响,跟踪误差等因素,采用蒙特卡罗法数值对比2种不同三角元拼合膜面在接收面的汇聚辐射能流密度分布情况,分析不同拼合形式、分环数、焦径比、跟踪误差对接收面辐射能流密度分布的影响,为三角元薄膜拼合太阳能聚光器参数选择和聚焦性能分析提供依据。

太阳聚光下单球体温度变化特性研究

球流吸热器为使用球体作为吸热和传热工质的吸热器,为验证其在原理上的可行性并研究球体吸热过程的影响因素,该文在太阳模拟器上进行球体吸热实验,建立球体得热模型并对模型进行了实验验证。该文用模型研究了能流密度、空气流速和表面发射比对球体温度变化特性的影响,研究表明球体作为吸热工质时具有较高的热效率,因此球流吸热器在原理上可行。增加投入在球体表面的能流密度可显著提高球体在吸热过程中的热效率,降低空气流速和降低球面的发射比可有效提高球体在吸热过程中的热效率。这些结果对最终的球流吸热器设计和运行具有指导作用。

基于蒙特卡罗法的太阳能聚光接收器布局及形状优化设计

太阳能聚光系统接收面能流密度的均匀性对系统的性能及转换效率有着重要影响。为了提高聚光系统接收面上能流密度分布的均匀性,提出了一种对聚光系统接收器的布局及几何形状进行设计和优化的方法。该方法通过蒙特卡罗光线追迹法确定聚光系统接收面上的辐射能流分布,同时考虑了太阳形状。建立了以接收面口径大小为约束,以接收面辐射能流密度分布均匀度最高为目标的优化模型,并利用Kiefer-Wolfowitz随机逼近算法进行求解,从而实现了系统的优化。对二维抛物柱面聚光系统实例进行设计优化,在接收面上获得了光强的最佳均匀分布,同时能保持78.25%的高能量接收率,证明了该方法的有效性。该优化方法相比传统的试凑法计算效率高,并且得到的设计结果更接近最优解。