散射对高温气体⁃碳黑颗粒混合物辐射传输的影响

基于全光谱k分布(Full spectrum k distribution,FSK)模型、MIE理论和有限体积法(Finite volume method,FVM),构建了均温、均质辐射参与性气体-碳黑颗粒混合物介质热辐射传输模型,并分析了碳黑不同尺寸、不同体积浓度以及介质不同路径长度和不同温度条件下,因忽略碳黑颗粒散射所导致的介质热辐射传输特性(如辐射热流、辐射源项)的计算误差。研究结果表明:体积分数不变,增大粒径,计算误差呈现出先增大后减小的趋势;数密度不变,增大粒径,或者粒径不变,增大体积分数,均将使得计算误差相应增大;粒径、体积分数不变,增大路径长度,或者升高介质温度,均将增大计算误差。通常对于含有大颗粒、高碳黑浓度的辐射参与性气体-碳黑颗粒混合物介质,碳黑颗粒散射不能忽略。

气体介质的非灰辐射计算研究

为得到更加精确的碳氢燃烧火焰的辐射计算结果,采用将基于HITEMP光谱数据库而建立的光谱模型——FSK模型与可准确计算高方向分辨率辐射强度的DRESOR法相耦合的方式,对一维平板系统内的CO2和H2O的混合气体介质的辐射情况在不同工况下展开计算,得到辐射强度及辐射热流分布,并与其他方法进行分析比较,从而检验该方法的精确性及适用性。

基于FPGA+MPC8260内核的微纳卫星地面站通信机设计

针对低轨微纳卫星星地通信信道短时突发、高动态的特点,设计了基于FPGA+MPC8260内核的地面站通信机。通信机使用FPGA芯片实现信号的调制与解调,使用MPC8260芯片完成通信机的数据管理以及与上位机的交互。通信机上行链路基于AFSK调制,上行信号的发送采用FSK/FM二次调制的方法。下行链路基于BPSK解调,针对下行信号的短时突发性以及由于星地间的相对高速运动产生的多普勒频移,本文设计了一种开环结构的解调器,结合SGP4模型,根据低轨卫星的轨道对接收时刻地面站收到的卫星信号频率进行预估,以补偿校正本地载波频率。测试表明,通信机上行链路杂散抑制大于50 dBc,下行链路载波校正误差在300 Hz以内,满足通信机性能要求。