二氧化碳辐射特性分析与计算
2011-09-13刘彦丰尹萍
华北电力大学学报(自然科学版) 2011年4期
关键词:模型
刘彦丰,尹萍,云 昆
(华北电力大学 能源与动力工程学院,河北 保定 071003)
0 引言
二氧化碳是燃料燃烧的主要产物之一,其辐射计算在工程应用中具有重要意义。但是由于其非灰辐射特性,即辐射特性随波长剧烈变化,要准确计算必须对非灰辐射计算模型进行深入研究。逐线计算 (line-by-line,LBL) 是计算气体辐射最准确的方法,但需要气体分子每条谱线的详细光谱数据,然后才能计算各光谱位置的吸收系数,在红外光谱区需计算106个吸收系数[1],计算工作量巨大,在工程计算中难以应用,一般只将逐线计算作为验证其他方法有效性和准确度的基准。实际应用中,常用其他简化模型代替逐线计算模型。目前常用的气体辐射特性计算模型主要有灰气体加权和模型[2,3]、窄谱带模型[4,5]、宽谱带模型[6~8]和关联 k 分布模型[9~11]等。
灰气体加权和模型是将非灰气体的辐射特性用几种等效灰气体代替,总辐射特性由每种灰气体的辐射特性乘以适当的加权因子相加得到,计算简单,但精度较低。窄谱带模型法是较早用于工程气体辐射计算的光谱方法,它的波数范围较窄,一般为25 cm-1,若用于工程计算仍相当繁琐。为提高计算速度,出现了直接计算整个振动-转动谱带的模型法,即宽谱带模型法。自宽谱带模型法提出后,很多学者对其进行了研究和改进,其中指数宽谱带模型的应用最为广泛,是工程应用的宽谱带模型中最好的[12]。近年来,以指数宽谱带模型为基础的宽带k分布模型引起了学者的广泛关注。……
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