Back to Projects
高温喷管辐射换热求解

高温喷管辐射换热求解

辐射传输气固两相数值求解Fortran

航天四院重大装备项目子课题（课题组承担）。开发气固两相介质与壁面辐射传热模块，求解高温喷管中气固两相辐射传输与换热问题。以下内容为项目技术方案介绍，非本人承担工作。

我的角色与贡献范围

部分参与

角色：未参与（课题组项目介绍）

❌ 非本人工作（团队/课题组其他成员承担）

  • —本项目为课题组承担项目，本人未参与研发工作。页面内容仅作为课题组技术方向介绍。

项目概述

航天四院重大装备项目子课题（合同编号：JZX4Y202105ZJ000101-0305-2021-A-02-01）。面向固体火箭发动机喷管热结构精细化仿真计算需求，开发自主可控的高温喷管气固两相辐射传输与换热求解程序。 > ⚠️ 重要声明 > > 本项目为课题组（导师团队）承担项目，起止时间 2021–2024 年。本页内容为项目技术方案介绍，用于呈现课题组的研究方向。本人未参与本项目的研发工作，请勿将其归入个人成果。
喷管辐射模型示意图
喷管辐射模型示意图

核心挑战

  • 高温燃气的光谱选择性吸收和非均匀性
  • 固体颗粒（Al₂O₃）的强烈散射
  • 喷管几何结构不规则
  • 辐射-对流-导热高度耦合

技术路线

辐射特性计算

  • 气体: 全光谱K分布（FSK）模型
  • 颗粒: Mie理论 + 预计算数据库

辐射传输求解

  • 零碰撞蒙特卡洛法（ZMCM）：理论上只有统计误差
  • 光束快速追踪模型：基于KD-tree和BVH的加速技术

技术指标

  • 光谱吸收系数偏差 ≤ 5%
  • 辐射强度分布偏差 ≤ 10%

技术栈

  • 编程语言: Fortran（计算核心）, C++（架构层）
  • 数值方法: 蒙特卡洛法, K分布
  • 开发平台: MHT平台
--- *本页面为课题组研究方向介绍，本人未参与该项目研发工作。*