张士成
- 作品数：13 被引量：74H指数：7
- 供职机构：中国人民解放军镇江船艇学院更多>>
- 发文基金：国防科技技术预先研究基金海军预研基金更多>>
- 相关领域：电子电信理学动力工程及工程热物理兵器科学与技术更多>>
- 反射温度补偿法及其实验验证被引量：10
- 2010年
- 为补偿环境辐射对红外测温的影响,根据红外辐射理论和红外热像仪的测温原理,提出了反射温度补偿法。介绍了该方法的原理,给出了该补偿方法的理论计算公式。相关实验显示,在被测物体周围存在高温物体的情况下,采用提出的反射温度补偿法可补偿高温物体的反射能量。红外反射镜的选取与被测物体的表面状况有关,若被测物体可视为朗伯体,则可选铝箔为红外反射镜;若被测物体为非朗伯体,则需选用与被测物体表面结构相似的材料为红外反射镜。经过反射温度补偿,能较为准确地得到朗伯体的表面温度,误差可控制在2%以内;该方法亦能够较大地提高对非朗伯体的测温精度,其误差不超过5%。这些结果表明该方法简单易行,精度较高,适用于大部分的红外热像仪。
- 杨桢张士成杨立
- 关键词：红外测温红外热像仪
- 涂料发射率对航行舰艇红外特征的影响研究被引量：4
- 2010年
- 随着红外探测与制导技术的飞速发展,对于舰艇红外特征及其隐身技术的研究具有越来越重要的军事意义。根据合理的假设,将复杂的三维辐射与对流耦合瞬态导热问题简化为一维瞬态导热问题。在短波吸收率为0.5固定不变的前提下,通过改变涂料表面发射率,利用有限体积法模拟不同航速下,舰艇表面温度与辐射强度在一天中温度较高和较低的两个时刻的变化。通过研究发现:舰艇在一定航速、不同时刻和不同波段内,动态红外特征达到最低值的发射率不等,白天略低于晚上,航速越高,最优发射率越小。该结论对舰艇红外隐身涂料发射率的研究具有重要参考意义。
- 李东臻杨立张士成
- 关键词：舰艇发射率红外特征温度变化
- 水下运动体尾流的浮升规律及其水面冷热特征的数值模拟被引量：8
- 2012年
- 水下运动体尾流的浮升规律及其水面冷热特征是潜艇红外探测技术的基础。采用FLUENT软件中的多相流模型,对排放冷却水的水下航行潜艇尾流的浮升规律及其水面冷热特征进行了数值模拟,分别在温度均匀和温度分层及有、无气泡的海水中,获得了潜艇尾流不同横截面上和不同水平截面上的温度分布、尾流水平截面上的最大温差随水深的变化规律和尾流的浮升轨迹。结果表明:在温度均匀海水中,无论有、无气泡尾流都呈现"热"特征,尾流引起的水面热特征很微弱,但有气泡时的水面热特征比无气泡时要显著些;在温度分层海水中,无论有、无气泡尾流几乎都呈现"冷"特征,而且温度分层时的水面冷特征比温度均匀时的水面热特征要显著得多,但温度分层时尾流的浮升角比温度均匀时小得多。
- 陈伯义雷渡民吴猛猛谢志辉陈圣涛张士成
- 关键词：尾流温度分层
- 海洋背景下8～12μm Kelvin尾迹红外探测被引量：9
- 2011年
- 舰船在海面航行时会在船后留下一条明显可辨的尾流且能够持续很长时间,长度可达数千米。采用JONSWAP谱模型实现了海面的模拟,结合Kelvin尾迹模型,完成了海洋背景下Kelvin波的尾迹显示。在此基础上,综合考虑海面及周围环境辐射的影响,建立尾迹探测的红外辐射模型,计算并分析了Kelvin尾迹的红外辐射特征。研究结果表明:探测俯仰角较小时,Kelvin尾迹特征明显易于探测,俯仰角较大时,Kelvin尾迹特征减弱;海面风速是影响探测效果的重要因素,风速增加,海面对Kelvin尾迹的调制作用增强,最终会导致无法探测;尾迹探测不受白天和夜晚的影响。
- 张士成杨桢杨立
- 关键词：红外特征红外探测
- 水下航行体自由表面波浪尾迹红外特征及探测被引量：9
- 2012年
- 水下航行体在航行过程中,会在海面形成特性波纹尾迹,可利用这种尾迹实现红外探潜。根据势流理论和"面元"法,模拟了水下航行体在海面上产生的波浪尾迹,采用射线跟踪算法建立了表面尾迹的红外成像模型,综合考虑海面环境因素的影响,研究了多种航速和潜深下自由表面尾迹不同探测方位角的红外成像特征。结果表明:低航速下尾迹红外特征主要表现为波形较小的横波特征,高航速下尾迹表现为较为明显的纵波特征;在航行过程中,可通过控制航速和潜深来有效规避海面特性波纹的产生;探测方位位于航行体航向方向更易发现尾迹波形特征;利用自由表面尾迹波形红外特征进行探潜,主要适用于潜艇高航速航行或通气管航行状态及其他潜深不大的情况。研究结果对红外探潜及潜艇隐蔽性航行具有重要的指导意义。
- 张士成杨桢杨立缪涛
- 关键词：红外探测红外特征水下航行体
- 流动环境中水平热射流温度分布特性研究被引量：10
- 2011年
- 根据计算流体动力学和数值传热学理论建立了考虑浮力作用的热射流水平排放及浮升规律的数学模型,采用有限体积法离散求解三维热射流的数学模型,对圆形热射流和椭圆形热射流的温度分布特性进行了数值计算分析,得到了圆形热射流与椭圆形热射流轨迹的温度场分布图像,分析了出口形状对热射流轨迹温度分布的影响.对计算结果的分析表明:椭圆形出口有利于加快热射流的热量扩散,能够更好地减弱热排放对环境的热污染.
- 张健杨立张士成吕事桂
- 关键词：浮力射流数值模拟湍流模型温差
- 变谱法在红外热像仪测温中的应用被引量：6
- 2012年
- 为提高单波段红外热像仪测温的准确性,根据红外热像仪测温的原理和计算公式,提出了红外热像仪测温的变谱法。该方法通过在有限的波段内对发射率和反射率进行线性化处理,采取在不同的波段下测量的方法,从而构造不同的测温方程,然后通过求解方程组得到物体的表面温度。对于朗伯体材料的测温,需要构造3个测温方程进行求解;对于灰体材料的测温,可以通过在两个波段下进行测温,然后用建立的方程进行迭代求解。该方法可以通过在红外热像仪前加设滤光片和用不同波段的热像仪进行测量这两种方法来进行技术实现。仿真结果表明,该方法可以较准确地测量物体的表面温度,误差很小,可以在无需知道被测物体表面发射率的情况下得到物体的表面温度,从而减少了红外测温中由于发射率测量不准造成的误差。
- 杨桢张士成杨立
- 关键词：红外测温发射率
- 水雾热遮蔽过程的辐射与导热耦合换热被引量：3
- 2013年
- 人工水雾对热辐射有着强烈的散射和吸收,可用于火灾安全和红外隐身.将水雾视为吸收、发射、各向异性散射的非灰介质,考虑水雾自身辐射、多重散射和环境影响,利用Mie理论和谱带离散计算雾滴的辐射特性参数;将辐射传输方程(RTE)和能量守恒方程(ECE)耦合计算,建立红外辐射在水雾中的衰减模型.利用该模型计算了光谱半球透射率,通过与朗伯比尔定律作对比,反映了介质辐射、多重散射、辐射热流等因素会降低水雾遮蔽效率.
- 杜永成杨立彭友顺张士成
- 关键词：耦合换热红外隐身有限体积法
- 水雾红外隐身的冷/热目标效应被引量：6
- 2012年
- 人工水雾对抗红外成像制导导弹时,会因为蒸发对流强、辐射热流弱而使水雾形成冷目标;也可能因为辐射热流过强、散热弱而形成热目标。为详细揭示该现象,以Mie理论为基础,通过辐射传递方程和能量守恒方程的耦合计算,建立了水雾红外隐身产生冷目标或热目标效应的数学模型。应用蒙特卡洛法与本文算法作对比,验证了模型的正确性;将水雾视为吸收、发射、各向异性散射介质,考虑水雾自身辐射、多重散射和各种换热过程,比如辐射热流、两相流的热传导、热对流、紊流热扩散以及雾滴蒸发等,反映了水雾热遮蔽所产生的冷/热目标效应。
- 杜永成杨立张士成杨桢胡双喜
- 关键词：耦合换热红外隐身有限体积法
- 基于双温双波段法的郎伯体红外测温技术被引量：5
- 2013年
- 为提高单波段红外热像仪测温的准确性,根据红外热像仪测温的原理和计算公式,得到了红外热像仪测温的双温双波段法,该方法通过在两个不同的响应波段下进行测温并改变被测物体温度,从而构造不同的测温方程然后通过迭代求解得到物体表面温度,通过相关实验表明,采用常规测量方法测得的物体温度与真实温度有一定偏差,不能准确地测量物体温度;运用双温双波段法可以较准确地测量郎伯体材料的表面温度,其误差很小.该方法可以在无需知道被测物体表面发射率的情况下得到物体的表面温度,从而减少了红外测温中由于发射率测量不准造成的误差.
- 杨桢杨立张士成陈林
- 关键词：红外测温发射率
