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辐射传热与应用光学中的蒙特卡罗光线追迹方法 || 蒙特卡罗光线追迹方法向非漫射、非灰体封闭腔的扩展

DOI：10.1002/9781119518471.ch4 出版年份：2019 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 在工程实践中遇到的许多应用场景下，假设灰体封闭腔内存在漫发射与漫-镜面反射是恰当的。这一假设在设计概念阶段和初步设计阶段尤其适用。然而最终设计与性能研究通常需要采用限定特定波长区间的双向表面光学模型。本章我们将建立带平均光谱辐射分配因子的概念——这是处理表面间辐射换热问题最通用的工具，但首先将通过扩展案例学习如何构建并运用模型来模拟非漫反射表面的光学行为。
作者： J. Robert Mahan
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究将蒙特卡罗光线追踪（MCRT）方法扩展至非漫射、非灰体封闭空间，以利用双向表面光学模型精确模拟表面间的辐射换热。

研究成果

MCRT方法推广至非漫射、非灰体封闭腔体后，为模拟具有复杂光学行为的表面间辐射换热提供了有力工具。针对特定涂层开发的双向光谱反射率模型，证明了该方法在工程设计与性能研究中的适用性。但模拟精度取决于能否获取详细的表面光学特性实验数据。

研究不足

该研究的局限性在于无法获取所有目标表面全面的双向光谱反射率数据。模型的准确性取决于实验数据的质量和范围，而这些数据可能未涵盖所有波长或入射与反射角度。

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