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研究生:劉柏挺
研究生(外文):Bo-Ting Liou
論文名稱:具Fresnel邊界之介質中的輻射熱傳研究
論文名稱(外文):A study on radiative heat transfer in a medium with Fresnel boundaries
指導教授:吳志陽
指導教授(外文):Chich-Yang Wu
學位類別:博士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1996
畢業學年度:84
語文別:中文
中文關鍵詞:輻射熱傳積分方程式組合離散方向法夫累涅爾邊界
外文關鍵詞:Radiative heat transferIntegral equationComposite discrete
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本文探討具Fresnel邊界之多層平板及二維圓柱形介質中的輻射熱傳。首
先,推導具Fresnel界面含有吸收及等向散射的雙層平板之輻射熱傳的正
確積分數學表示式,並以Nystrom法來解此積分方程式。探討散射比、光
學學厚度及折射率對半球反射率及半球穿透率的影響,發現,除了上層的
光學厚度和散射比非常大的情形外,半球反射率主要受上層介質的影響;
且上下層介質的位置互換對半球穿透率沒有影響。其次,以組合離散方向
法解具Fresnel界面之多層介質的輻射熱傳。組合離散方向法所使用的離
散方向與界面的臨界角有關,並且對角度的積分以臨界角分成數個次區間
,故各層的離散方向數會有所不同。因為折射的緣故,在某一層之離散方
向上的熱輻射進入另外一層時,不會沿著另外一層的離散方向行進。為了
克服此困難,本文使用三次樣線內插法來近似界面各次區間之輻射強度的
角度分佈。利用此方法所得到之雙層介質的結果與解積分方程式的結果比
較,証明此方法可得到很好的結果。此外,並探討具Fresnel界面之三層
介質的折射率及散射比對半球反射率及半球穿透率沒有影響。最後,擴展
組合離散方向法,解具平行垂直入射、Fresnel邊界及消散係數為空間可
變之二維圓柱形介質的輻射熱傳,此介質能吸收及非等向散射。討論折射
率、幾何尺寸、散射比、散射相函數及可變消散係數對輻射熱傳的影響。
數值計算的結果顯示,在均勻平行入射的情形下,當消散係數在介質核心
部份較大時,遮蔽效應大於側邊效應,使得離開下邊界的輻射熱通量反而
沿徑向方向增加。
封面
摘要
誌謝
目錄
表目錄
圖目錄
符號說明
第一章 緒論
1-1 研究動機及文獻回顧
1-2 本文架構
第二章 具Fresnel界面之雙層平板的輻射熱傳
2-1 基本假設及方程式
2-2 輻射傳遞積分方程式
2-3 結果與討論
2-4 本章結論
第三章 具Fresnel界面之多層平板的輻射熱傳
3-1 基本假設及方程式
3-2 數值分析
3-3 結果與討論
3-4 本章結論
第四章 具Fresnel界面之二維圓柱形介質的輻射熱傳分析
4-1 基本假設及方程式
4-2 離散方向方程式
4-3 結果與討論
4-3-1 等向散射且消散係數為常數
4-3-2 非等向散射且消散係數為常數
4-3-3 等向散射且消散係數是位置的函數
4-3-4 非等向散射且消散係數是位置的函數
4-3-5 由粒子懸浮浮液所構成之介質的輻射熱傳
4-4 本章結論
第五章 綜合結論
附錄 離散方向計算式及疊代過程
參考文獻
自述
其他
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