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一种求解三维灰体半透明介质辐射传热的非结构化蒙特卡罗光线追踪方法
摘要： 蒙特卡罗光线追踪法（MCRTM）因其高精度和灵活性而被广泛用于求解辐射传输方程（RTE）。本文针对采用三维非结构化网格离散的复杂几何形状灰体半透明介质辐射换热问题，开发了一种MCRTM方法。提出了基于非结构化四节点四面体单元的射线随机发射位置生成新算法，并依据比尔定律进行光线追踪计算。同时利用辐射分布因子计算加载至网格的辐射源项。通过分别对比立方腔体、三维L形腔体和三维椭圆腔体的现有研究结果验证了本方法的准确性，进而考察了圆柱腔体内的辐射-导热耦合传热问题。所有对比均表明该方法与既有案例吻合良好，能良好适应各类复杂几何形状。此外，由于源项通过可复用的辐射分布因子计算（只要体积辐射特性不变），在与导热、对流、燃烧等其他传热模型耦合时具有显著优势。
关键词： 蒙特卡罗光线追踪法、辐射传热、半透明介质、辐射分配系数、非结构化网格
更新于2025-09-23 15:23:52
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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
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。
关键词： 蒙特卡罗光线追踪法、非灰体封闭腔、辐射传热、应用光学、双向光谱表面、非漫射
更新于2025-09-04 15:30:14
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辐射传热与应用光学中的蒙特卡罗光线追迹法 || 含散射介质的MCRT方法
摘要： 参与介质的MCRT方法 迄今为止，我们仅考虑了光线与表面之间的能量相互作用。目前已确定两种可能结果——吸收和反射，并建立了相应模型来描述表面间的辐射热传递。当入射到表面的光线既未被吸收也未被反射时，则称为透射。通过透镜、滤光片及地球大气层的热辐射就是透射的常见实例。本章将探讨热辐射在传播介质内部的发射、吸收、折射和散射现象。这类介质被称为"参与介质"。
关键词： 发射、热辐射、折射、辐射传热、透射、吸收、反射、蒙特卡罗光线追踪法、散射、参与介质
更新于2025-09-04 15:30:14