基于格子Boltzmann方法的高温非平衡气体辐射传输研究

项目名称： 基于格子Boltzmann方法的高温非平衡气体辐射传输研究

项目编号： No.50906016

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 马宇

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 高温非平衡气体辐射传输问题在高超声速飞行热防护及目标探测领域具有重要应用背景。针对此问题，本项目提出了以格子Boltzmann方法为工具研究高温气体非平衡辐射传输的新思路，研究内容包括：基于微观粒子输运理论，建立非平衡状态下光子输运和分子输运统一Boltzmann方程；构造描述光子的吸收、发射、散射过程的碰撞模型；提出相应的格子Boltzmann模型和算法，实现光子分布函数的直接计算，进而实现高温非平衡辐射传输的耦合求解；在此基础上，分析考察与高温非平衡气体辐射传输相关的能级弛豫、组分输运等过程的耦合特性及其对辐射传输的影响规律。本研究涉及量子辐射理论、分子动力学、光谱学、统计物理等多个学科的交叉，是定量光谱与辐射传递领域的国际前沿课题，对与高温传热和热辐射信号相关的航空航天高技术领域有重要的科学意义。

中文关键词： 格子-Boltzmann；非平衡；辐射传输；动理学；

英文摘要：

英文关键词： Lattice Boltzmann；non-equilibrium；radiation transfer；kinetic；