精确、高效求解实际辐射传热问题的DRESOR法研究

由于蒙特卡洛法（Monte Carlo Method, MCM）具有良好的适应性，被广泛应用于包括辐射传热在内的很多领域。如何提高MCM的计算精度和计算效率是各国学者普遍关注的问题。申请者在前期的工作中从大型电站锅炉煤粉燃烧火焰高方向分辨率辐射成像分析入手，在MCM的基础上提出并命名了DRESOR法。本项目在基本DRESOR法基础上，通过发展迭代的DRESOR法，使辐射强度计算精度达到文献上从没有报道过的接近精确解的10-6数量级的相对误差；同时，采用一种能束跟踪记录的新方法，使计算效率大幅提高；通过发展积分的DRESOR法，解决用DRESOR法直接计算辐射热流或者投入辐射问题，提高DRESOR法的通用性。并且，用DRESOR法结合SNBCK谱带模型对碳氢气固两相火焰开展高效、高精度的非灰性的辐射传热计算研究，并进行试验验证。

本项目在前期基本DRESOR法基础上，开展旨在提高DRESOR法计算精度、计算效率及普适性研究。在提高计算精度及效率方面：在基本DRESOR法基础上，通过发展迭代的DRESOR法，使辐射强度计算精度达到文献上从没有报道过的接近精确解的10-6数量级的相对误差；同时，考虑用直接公式求解而不通过Monte Carlo方法计算DRESOR数，这样既避免用MCM存在的统计误差及耗时的缺点，又提高了DRESOR数的计算精度和效率。在提高普适性方面：分别开展了稳态和瞬态情况下梯度折射率介质中的DRESOR法研究；多维非均匀复杂介质中的DRESOR法研究；柱坐标下的DRESOR法研究；用DRESOR 法结合不同谱带模型对碳氢气固两相火焰开展非灰性的辐射传热计算研究。该项目的最终目的建立一套兼顾效率和精度的、求解热辐射传递一般问题的通用DRESOR法。