留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

NO 有效带宽的k 分布算法

周金伟,  石志广,  李吉成

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2015 >  44(2): 432-437
周金伟, 石志广, 李吉成. NO 有效带宽的k 分布算法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 432-437.
引用本文: 周金伟, 石志广, 李吉成. NO 有效带宽的k 分布算法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 432-437.
shu
Zhou Jinwei, Shi Zhiguang, Li Jicheng. k-distribution algorithm for NO equivalent band width[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 432-437.
Citation: Zhou Jinwei, Shi Zhiguang, Li Jicheng. k-distribution algorithm for NO equivalent band width[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 432-437.
shu

NO 有效带宽的k 分布算法

  • 1.

    国防科技大学ATR 重点实验室,湖南长沙410073

基金项目: 

国家自然科学基金(61302145,61101185)

详细信息
    作者简介:

    周金伟(1983-),男,博士生,主要从事光学成像目标识别技术方面的研究。Email:zhoujinwei863@sina.com.cn

  • 中图分类号: TK124

k-distribution algorithm for NO equivalent band width

  • 1.

    ATR Key Laboratory,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China

  • 摘要: 一氧化氮(NO)是高超声速飞行器流场中重要组分, 对飞行器本体和流场红外辐射传输有重要影响,因此研究NO有效带宽的快速算法很有必要。根据HITEMP 2010数据库,研究了NO在1~15 m红外波段的谱线线强以及吸收系数分布特征,提出了改进的k分布模型,采用高斯数值方法快速求解;此外分析了吸收系数阈值对g-k曲线以及有效带宽的影响,提出了吸收系数阈值的选取方法。实验结果表明:文中方法计算得到的NO有效带宽与与逐线计算方法结果较为吻合,误差不超过5%;与宽带k分布算法相比,该算法计算效率更高,且当选择合适阈值时精度更高。
    Abstract: Nitric oxide (NO) is one of the most important gas species in hypersonic vehicle's flow field, and has significant influence on infrared radiation transferring. Therefore, it's necessary to acquire an efficient algorithm to calculate NO's equivalent band width. According to HITEMP 2010, the distribution characters of spectral lines and absorption coefficients of NO in infrared spectrum 1-15 um were studied. Then an improved k-distribution model was proposed and the equivalent band width was solved by applying Gauss numerical scheme. Besides, the effects of absorption coefficient thresh on both g-k curve and equivalent band width were researched and the criteria of selecting the thresh was put forth. Experiments show that the results of the proposed algorithm agree with the ones obtained by line-by-line calculation, and the relative errors were less than 5%. When compared with the wide band k-distribution algorithm, the proposed algorithm has better computing efficiency and moreover it has better accuracy while using a proper thresh.
  • [1] Yin Xuemei, Liu Linhua. Wide band k distribution model for gas absorption and its application in long-range sensing [J]. Infrared and Laser Engineering, 2008, 37(3): 420-423. (in Chinese) 尹雪梅, 刘林华. 气体宽带k 分布模型及其在远程探测中 的应用[J]. 红外与激光工程, 2008, 37(3): 420-423.
    [2]
    [3]
    [4] Modest M F. Narrow-band and full-spectrum k-distributions for radiative heat transfer-correlated-k vs. scaling approximation [J]. Journal of Quantitative Spectroscopy Radiative Transfer, 2003, 76(1): 69-83.
    [5] Bansal A, Modest M F, Levin D A. Multi-scale k-distribution model for gas mixtures in hypersonic nonequilibrium flows[J]. Journal of Quantitative Spectroscopy Radiative Transfer, 2011, 112(7): 1213-1221.
    [6]
    [7]
    [8] Wang A, Modest M F. High-accuracy,compact database of narrow-band k-distribution for water vapor and carbon dioxide [J]. Journal of Quantitative Spectroscopy Radiative Transfer, 2005, 93 (1-3): 245-261.
    [9]
    [10] Yin Xuemei, Liu Linhua. Wide band k distribution model for equivalent line width of water vapor[J]. Journal of Engineering Thermophysics, 2008, 29(5): 868-870. (in Chinese) 尹雪梅, 刘林华. 水蒸气有效带宽计算的宽带k 分布模型[J]. 工程热物理学报,2008,29(5): 868-870.
    [11]
    [12] Rothman L S, Gordon I E, Barber R J, et al. HITEMP, the high-temperature molecular spectroscopic database [J]. Journal of Quantitative Spectroscopy Radiative Transfer, 2010, 111(15): 2139-2150.
    [13]
    [14] Rothman L S, Rothman L S, Gordon I E, et al. The HITRAN 2012 molecular spectroscopic database [J]. Journal of Quantitative SpectroscopyRadiative Transfer, 2013, 130: 4-50.
    [15] Pearson J T, Webb B W, Solovjov V P, et al. Effect of total pressure on the absorption line blackbody distribution function and radiative transfer in H2O, CO2, and CO [J]. Journal of Quantitative Spectroscopy Radiative Transfer, 2014, 143: 100-110.
  • [1] 文星耀, 张靖周, 单勇.  一体化红外抑制器排气出流对其气动和红外辐射特性的影响 . 红外与激光工程, 2024, 53(1): 20230436-1-20230436-15. doi: 10.3788/IRLA20230436
    [2] 童忠诚, 王亮, 吴俊.  飞机红外辐射空间分布特性仿真研究 . 红外与激光工程, 2023, 52(1): 20220264-1-20220264-7. doi: 10.3788/IRLA20220264
    [3] 戴聪明, 赵凤美, 刘栋, 唐超礼, 魏合理.  强吸收带卷云大气红外辐射特性研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1204003-1204003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1204003
    [4] 季琲琲, 李照鑫, 周薇, 宋宾宾, 郭祥帅, 李德华.  不等光程法太赫兹波段材料光学参数的精确测量 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 417002-0417002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0417002
    [5] 王启超, 汪家春, 赵大鹏, 陈宗胜, 董海龙, 时家明.  碳类烟幕材料对太赫兹波的衰减特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 525001-0525001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0525001
    [6] 常帅, 高秀伟, 佟首峰, 宋延嵩, 董岩.  红外辐射式干扰弹能量测量装置研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 117002-0117002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0117002
    [7] 李树旺, 邵士勇, 梅海平, 饶瑞中.  大气吸收性成分的光热干涉法测量 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 163-168. doi: 10.3788/IRLA201645.S111002
    [8] 黄伟, 吉洪湖.  蒙皮反射的背景辐射对亚声速飞机红外特征的影响研究(一):方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1699-1703.
    [9] 李相贤, 王振, 徐亮, 高闽光, 童晶晶, 冯明春, 刘建国.  温室气体及碳同位素比值傅里叶变换红外光谱分析的温度依赖关系研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1178-1185.
    [10] 孙占久, 聂宏, 黄伟.  无人机红外辐射特性计算与分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1037-1046.
    [11] 田晶, 陈航, 涂世杰.  微小气泡远场散射模型的仿真与分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2442-2446.
    [12] 任利锋, 张靖周, 单勇, 刘喜岳.  旋翼气动加热对直升机红外特征分布的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 53-60.
    [13] 罗茂捷, 周金梅, 傅景能, 廖胜.  考虑积分时间变量的红外系统辐射响应定标 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 36-40.
    [14] 徐顶国, 桑建华, 罗明东.  无人机蒙皮红外辐射特征研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 880-884.
    [15] 路远, 冯云松, 凌永顺, 乔亚.  飞行器尾焰红外辐射及其被动测距 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1660-1664.
    [16] 李建勋, 童中翔, 刘万俊, 王超哲, 张志波, 禚真福.  航空发动机红外辐射实验与仿真 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 549-555.
    [17] 徐顶国, 冯维林, 桑建华.  飞行器后机身蒙皮红外辐射特性 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 7-13.
    [18] 成志铎, 李明博, 李健, 常晓权, 刘君.  目标与背景的红外辐射特性仿真方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2336-2340.
    [19] 许爱华, 汪中贤, 于坚, 张正武, 卓家靖, 史建军, 赵京山.  高空高速无人机尾焰红外辐射特性计算研究 . 红外与激光工程, 2012, 41(7): 1700-1776.
    [20] 王明明, 郝颖明, 朱枫, 付双飞, 石坤.  空中目标红外辐射特性计算与实时仿真 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 1979-1984.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  475
  • HTML全文浏览量:  101
  • PDF下载量:  161
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-05
  • 修回日期:  2014-07-10
  • 刊出日期:  2015-02-25

NO 有效带宽的k 分布算法

  • 1. 国防科技大学ATR 重点实验室,湖南长沙410073
    • 作者简介:

    周金伟(1983-),男,博士生,主要从事光学成像目标识别技术方面的研究。Email:zhoujinwei863@sina.com.cn

  • 收稿日期: 2014-06-05
  • 修回日期: 2014-07-10
  • 刊出日期: 2015-02-25
基金项目:

国家自然科学基金(61302145,61101185)

  • 中图分类号: TK124

摘要: 一氧化氮(NO)是高超声速飞行器流场中重要组分, 对飞行器本体和流场红外辐射传输有重要影响,因此研究NO有效带宽的快速算法很有必要。根据HITEMP 2010数据库,研究了NO在1~15 m红外波段的谱线线强以及吸收系数分布特征,提出了改进的k分布模型,采用高斯数值方法快速求解;此外分析了吸收系数阈值对g-k曲线以及有效带宽的影响,提出了吸收系数阈值的选取方法。实验结果表明:文中方法计算得到的NO有效带宽与与逐线计算方法结果较为吻合,误差不超过5%;与宽带k分布算法相比,该算法计算效率更高,且当选择合适阈值时精度更高。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (15)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计