装甲车辆动力舱温度场与红外辐射特性

为了对某型装甲车辆动力舱红外辐射特性的影响因素进行研究,采用Fluent软件建立了动力舱冷却空气流动数值计算模型,对动力舱内外流场与结构温度场进行耦合计算,得到了动力舱表面温度场分布和光谱辐射特性,通过与试验数据对比验证了计算方法的可靠性,并在此基础上分析了隔热材料、行驶速度和太阳入射角度等因素对动力舱红外入射特征分布的影响,为下一步提出具有针对性的红外抑制措施提供了理论依据。     

基于HITRAN数据库坦克排烟热气红外辐射仿真

为了对坦克排烟热气的红外辐射特征进行分析,以坦克某一典型行驶工况为例,分析了不同高度和距离对穿透率的影响。基于最新版的HITRAN中的数据,针对算例给出的参数,利用高分辨率气体红外辐射计算模型计算得到了红外辐射特性。针对坦克某一工况下的排烟,利用高分辨率气体红外辐射计算方法对红外辐射特征进行了模拟计算,并进行了试验测试,最后对计算结果进行了比较。结果表明:大气的衰减作用主要是气体中的CO_2和H_2O分子的吸收作用造成的,在计算排烟热气的红外辐射特征时,需要考虑大气的衰减作用。相较于Curtis-Godson近似谱带模型法,采用高分辨率气体红外辐射计算模型能够更精确地得到光谱辐射亮度。     

典型飞机红外辐射特性及探测仿真研究

依据红外辐射的基本原理,针对隐身飞机的发动机尾焰、尾喷口和飞机蒙皮三大主要辐射源,建立了隐身飞机的红外辐射模型,提出了基于温度场分布的飞机红外辐射计算方法,并对某型飞机的红外隐身效果进行了仿真。根据红外探测器的工作原理,得到经大气传输和目标与背景对比后探测器接收到的有效目标信息,仿真计算了探测距离随波长的变化情况。研究结果对隐身飞机的设计以及红外制导防空导弹武器系统的设计和应用提供了重要的参考依据。     

高原环境对车辆动力舱温度场及红外特性影响研究

高原环境下,发动机、冷却系统等部件的运行状况发生较大变化,对动力舱室热环境产生影响,给目标的红外特性预测带来困难。对高原环境下动力舱及内部柴油机的运行状况进行仿真,采用GT-POWER软件建立一维传热模型,对柴油机在西藏贡觉县运行时的状况进行模拟,并将结果与高原环境下三维目标温度场模型进行耦合,获得动力舱的三维温度场分布情况。基于此建立目标红外辐射特征模型,对动力舱的辐射特性进行计算。结果表明：相较于平原地区,高原地区柴油机的燃烧状况较差,功率及扭矩分别降低160 kW和782 N·m,有效燃油消耗率增大46 g/(kW·h);动力舱室表面温度有不同程度降低;排烟及周围部位的温度场及红外特征更为明显。     

某型装甲车辆红外辐射信号的建模与仿真

为了对装甲车辆的红外辐射特征进行研究,提出了综合考虑排烟热气和外表面装甲红外辐射特征的红外辐射信号建模方法。首先,利用GT和CFX软件联合仿真得到了排烟热气的温度、压力的分布,考虑排烟热气对排烟管红外辐射的吸收作用,建立了装甲车辆排烟装置总体红外辐射数值计算模型;然后,利用CFX软件模拟了外表面装甲的温度分布,提出了装甲车辆外表面装甲的红外数值计算模型,并通过试验验证了该模型的正确性;最后,计算了装甲车辆全方向上3～5μm和8～14μm波带上的红外辐射强度,得到了目标辐射随方向的变化规律。结果表明:装甲车辆的红外辐射信号具有明显的方向性,在进行红外抑制设计时应提出针对性的措施。     

空地ARM红外辐射特性研究

深入研究反辐射导弹的红外辐射特征,并建立其红外辐射简化模型.以导弹蒙皮、发动机尾喷管及尾喷焰作为导弹的主要红外辐射源,计算某型反辐射导弹在3μm～5μm和8 μm～12μm波段在不同方向上的红外辐射强度,并针对计算结果进行了分析,可为红外告警系统探测反辐射导弹提供一定理论依据.     

大气对红外制导波段透过特性的影响分析

红外制导武器对目标的发现、识别和跟踪主要依据目标与背景的红外辐射特性及其对比特性。随着红外技术的不断发展和在军事上的广泛运用,红外辐射在大气中的传输研究越来越受到关注。针对大气透过率是研究红外辐射传输的重要参数,提取既定区域实际观测大气数据构建大气参数廓线并嵌入成熟、通用的大气辐射传输模型中,探讨了红外波段实际大气透过特性的变化特征,并分析了用模型自带大气近似可能带来的误差。结果表明,基于实际大气廓线计算出的大气透过特性准确度基本吻合国际公认理论分析值,我国区域内的大气透过率的准确计算必须考虑我国的实际大气,这对最大限度分析利用战场气象环境确保武器作战性能的充分发挥具有重要价值。     

水下航行体热尾流数值预报方法研究

研究了水下航行体红外隐身性等问题,提出了一种可对水下航行体热尾流进行数值预报的方法。在已建立了水下热尾流数学模型及海面热尾流红外辐射大气传输模型的基础上,采用几何投影的方法,确定机载红外成像器件焦平面上各个探测像元所对应的海面辐射区域,进而计算出探测器焦平面上每个探测像元所接收到的红外辐射能量,最后根据每个探测像元所接收到的红外辐射能量绘制伪彩色红外图像。按此方法在WindowXP平台上选用VC 6.0结合FLUENT及MODTRAN等专业软件,建立数据库,编写了仿真程序,可以对水下航行体的热尾流进行数值预报。     

计算空气动力学飞机红外辐射强度估算方法

结合CFD技术和红外辐射理论发展了一种飞机红外辐射强度估算方法.首先通过欧拉方程数值模拟来获得飞机表面温度场分布,然后应用结合粘性附面层理论进行壁面温度计算分析.在获得了飞机表面温度分布数据之后,采用灰体辐射理论估算全机红外辐射强度.进行某喷气式飞机红外辐射强度估算研究,分析有/无尾焰情况的飞机红外辐射强度计算结果,初...     

采用瞬态球状热斗篷方法的浅层地下目标红外隐身技术

由于浅层地下目标与背景土壤的热物性不同,影响了整个区域表面的温度场分布,容易被敌方探测系统发现并击毁。针对这一问题,考虑太阳辐射、天空辐射以及风速的影响,建立了埋藏地下目标的区域温度分布传热模型,揭示了不同时段埋藏地下目标对区域表面温度场的影响。在变换热力学的基础上,通过坐标变换的方法,推导出球状瞬态热斗篷的导热系数的通解表达式。根据等效介质理论,对设计的热物性参数进行均质化,并通过数值实验方法验证了基于热斗篷地下目标红外隐身技术的可行性。     

热红外伪装效果的实验评价

目标在红外光谱区的可探测率是由目标和所在背景的辐射特征差异决定的。温差ΔＴ,发射率差Δε以及这些差异有目标区和背景上的分布都具重要性此,为了使辐射特征 最大限度地适应背景,伪装方法必须解决这两方面的问题     

高超声速风洞热化学非平衡流场辐射谱的数值计算

以轴对称的热化学非平衡N -S方程为控制方程 ,采用双温度 11组元反应气体模型 ,数值求解高超声速热化学非平衡流场。在此基础上 ,采用“线—线”精细辐射模型计算流场的辐射谱特性 ,在 0 15～ 2 μm区间计算了40 0 0 0个光谱分布点处的辐射发射、吸收系数 ,得到了高焓风洞实验条件下的流场辐射光谱分布及该条件下主要辐射组元NO的辐射光谱分布。计算表明 ,振动温度对辐射有重要影响     

临近空间平台探测导弹尾焰红外辐射算法研究

针对当前平均透过率计算方法在临近空间探测弹道导弹尾焰辐射衰减中的不足,建立了以波数η为参量的辐射传输算法;利用辐射传输程序Pc Modwin对大气中H2O,CO2,O3、气溶胶等因子的导弹尾焰红外辐射衰减能力进行了仿真,通过仿真数据并结合数学算法,采用多元统计分析的方法对结果进行分析。其结果与平均透过率方法相比具有较高的吻合度,同时该算法稳定性更高,计算过程更简单,实时性更好,具有很高的精度和可行性。     

基于瞬态球状热斗篷的地下浅层目标红外隐身技术研究

由于浅层地下目标与背景土壤的热物性不同，影响了整个区域表面的温度场分布，容易被敌方探测系统发现并击毁。针对这一问题，考虑太阳辐射、天空辐射以及风速的影响，本文建立了埋藏地下目标的区域温度分布传热模型，揭示了不同时段埋藏地下目标对区域表面温度场的影响。在变换热力学的基础上，通过坐标变换的方法，推导出球状瞬态热斗篷的导热系数的通解表达式；根据等效介质理论，对设计的热物性参数进行均质化，并通过数值实验方法验证了基于热斗篷地下目标红外隐身技术的可行性。     

炸药爆炸过程中电磁辐射数值模拟研究

为了给出炸药爆炸过程中产生电磁辐射的理论分析方法和特性,针对炸药爆炸过程中产生的电磁辐射进行数值模拟研究.采用热平衡电离模型描述爆炸过程中的电离气体,结合爆炸问题的数值模拟方法,得到爆炸场中的电导率分布,进而得到磁扩散率.基于非理想磁流体动力学方程组,计算在特定磁扩散率下的导电气体运动引起的电磁辐射,实现对炸药爆炸产生...     

星空点源背景红外辐射场景生成模型

星空场景建模是空间目标识别与跟踪的关键技术之一.基于中段空间实验红外天文星表(MSX-IRAC),通过位置计算得到该星表内恒星在指定观测时刻、观测地点投影到视场所在平面的坐标,同时利用改进的光谱模板技术,生成视场内所有点源星体的红外光谱(1.2～35 μm),并对光谱积分得到指定谱段的辐射量,最后将恒星位置和辐射信息在二维图像上表现出来,从而实现了一个星空点源背景红外辐射场景生成模型,并通过实例仿真验证了该模型的正确性.     

一维热构件模型及其在船用核动力装置运行分析中的应用

建立了一维热构件模型 ,该模型具有广泛的适用性 ,可以模拟是否有内热源、不同几何形状及具有多种边界条件的热构件 .方程采用隐式有限差分法求解热传导方程 ,并将模型应用于核动力装置的运行分析中 .计算结果表明 ,本文所建立的一维热构件模型能逼真地描述一维热构件的温度场分布 ,计算精度高 .     

海空背景下目标红外辐射特征分析

根据海空复杂背景下点目标的红外特征 ,提出了目标红外特征的一般计算方法 .根据不同的气象条件、不同海域背景 ,计算分析了环境对红外辐射两个大气窗口 ,即 3～ 5 μm和 8～ 12 μm双波段大气透过率的影响 ,并给出了相应结论     

舰艇舱室烟气蔓延数值模拟

假设舰艇单舱室内的烟气沉降符合双层区域模型,然后运用质量、能量守恒和气体状态方程建立舰艇内多舱室烟气蔓延模型.采用火灾发展模型对某舰艇多舱室的烟气蔓延进行数值模拟计算,得到舱室内烟气温度变化和沉降变化并与CFAST软件计算的结果进行了比较.数值计算结果与CFAST模拟计算结果的变化趋势完全一致,时间提前了约10%～15%.     

基于热物理仿真分析的红外点目标特征提取与识别

根据弹道中段空间目标和诱饵的表面温度分布规律，从热物理的角度分析了目标和诱饵的红外光谱辐射特性，指出了弹道中段目标和诱饵红外辐射特性的本质差别，并据此提出了红外目标识别中的特征基函数，用特征基函数构造红外点目标识别的四维特征矢量。仿真实验表明，这一特征矢量用于红外点目标识别非常成功。