高溫半透明涂層的表現(xiàn)發(fā)射特性研究-工程熱物理專業(yè)論文

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1、優(yōu)秀畢業(yè)論文中國科學技術大學碩士學位論文高溫半透明涂層的表觀發(fā)射特性研究作者姓名：楊大?！畬W科專業(yè)：工程熱物理導師姓名：程曉舫教授符泰然副教授完成時間：二。一一年五月二日精品參考文獻資料優(yōu)秀畢業(yè)論文精品參考文獻資料優(yōu)秀畢業(yè)論文嬲嬲rlJirlIIII}必IIIHIll，111Y1909057’UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster’SdegreeApparentRadiativePropeIeSStudiesofHigh--TemperatureSemitransparentCoatingsAuth

2、or’SName：DahaiYangspeciality：EngineeringThermophysicsSupervisor：Prof．XiaofangChengAssociateProfTairanFuFinishedMay2朐，2011精品參考文獻資料優(yōu)秀畢業(yè)論文精品參考文獻資料優(yōu)秀畢業(yè)論文中國科學技術大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文，是本人在導師指導下進行研究工作所取得的成果。除己特別加以標注和致謂}的地方外，論文中不包含任何他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。與我一同工作的同志對本研究所做的貢獻均已在論文中作了明確的說明。作者簽名：三塑查嗎簽字日期：馴．廠．尸中

3、國科學技術大學學位論文授權使用聲明作為申請學位的條件之一，學位論文著作權擁有者授權中國科學技術大學擁有學位論文的部分使用權，即：學校有權按有關規(guī)定向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱，可以將學位論文編入《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》等有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。本人提交的電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。保密的學位論文在解密后也遵守此規(guī)定。，眥≥丌口保密(年)作者簽名：堡壘苧哆導師簽名：簪燮簽字同期：誓／r!i侈簽字同期：j生盟jL卑—一精品參考文獻資料優(yōu)秀畢業(yè)論文精品參考文獻資料優(yōu)秀畢業(yè)論文摘要摘要熱輻射

4、的傳輸過程中經(jīng)常會遇到半透明介質(zhì)，例如各種具有吸收散射特性的氣體及水體，甚至好多研究對象自身就是半透明材料，如玻璃、硅膠、陶瓷材料、一些半導體材料、硼硅酸鹽、塑料等在工業(yè)中已有廣泛應用，這些材料一般對于大范圍波段內(nèi)的熱輻射是半透明的。所以對半透明介質(zhì)或者材料的輻射特性的研究成了提高設備性能、工藝制造水平和測量精度的重要環(huán)節(jié)。特別是在高溫下，半透明介質(zhì)內(nèi)的輻射傳遞研究的重要性將顯得更為突出，例如半導體材料激光加工、高溫燃氣輪機葉片表面熱防護技術、航空發(fā)動機尾焰測量中都需要進行半透明介質(zhì)內(nèi)的熱輻射傳輸分析計算。在先進燃氣輪機技術領域，具有半透明輻射特性的高溫熱防護涂層(TBCs)已被廣

5、泛應用，以降低高溫環(huán)境下金屬部件的溫度。為實現(xiàn)高溫熱防護表面的非接觸溫度測量和表面熱流密度的準確估計，亟需開展高溫熱防護涂層的輻射傳遞和光譜輻射特性研究工作。本文即以具有半透明熱防護涂層的燃氣輪機熱端金屬表面為研究對象，基于半透明涂層的吸收、發(fā)射、散射及折射光學特性，采用蒙特卡羅法(MonteCarlomethod)和控制容積法對半透明涂層內(nèi)部的輻射．導熱復合換熱進行數(shù)值計算，獲得了涂層內(nèi)部的溫度場分布規(guī)律，進一步研究了在鏡面假設下半透明涂層表面的光譜發(fā)射特性。表面發(fā)射特性是表面狀態(tài)的函數(shù)，在鏡面假設的基礎上來研究表面發(fā)射特性并不合理。為了更有效地研究高溫熱防護涂層表面的發(fā)射特性，

6、本文采用高斯分布假設來模擬實際料糙表面中二次微元曲面高度的概率密度函數(shù)，在給定涂層內(nèi)線性溫度分布的情況下，通過基于蒙特卡羅光束跟蹤統(tǒng)計技術的幾何光學近似方法，對實際粗糙的熱防護涂層表面的熱發(fā)射特性進行了統(tǒng)計模擬。并分析了表面卡H糙參數(shù)、涂層內(nèi)溫度分布、涂層厚度和基底反射對表面光譜定向發(fā)射、光譜半球發(fā)射的影響。本文的理論分析方法及分析結果揭示的一些普遍規(guī)律，期望能夠為相關的輻射溫度與熱流測量提供應用參考。關鍵詞：半透明熱防護涂層高溫蒙特卡羅輻射傳輸輻射特性表面粗糙精品參考文獻資料優(yōu)秀畢業(yè)論文摘要t'-精品參考文獻資料優(yōu)秀畢業(yè)論文11精品參考文獻資料優(yōu)秀畢業(yè)論文————————————

7、——————————————————————————————一———————————————————————————————————————————————————————————————————一AbstractABSTRACTManytranslucentmediumsareinvolvedinthethermalradiationtransmission，suchasgasesandwatersthathaveabsorbingandscatteringprop