雾状水幕红外衰减试验方法技术

本发明专利技术公开了一种雾状水幕红外衰减试验方法，属于光波传热领域领域。本发明专利技术在试验板与红外热像仪之间布置水雾喷头，通过LNMCM计算水幕红外透过率与吸收率，进而计算试验板接收到的红外辐射强度，然后将其与直接测量到的红外辐射强度进行比较。对雾状水幕的红外辐射衰减进行了数值研究。通过将粒子散射计算、对数正态分布和水滴红外波段光学特性相结合，能够对考虑多次散射的、基于对数正态分布的雾状水幕红外透过率的LNMCM计算方法进行准确度验证。

Test method for infrared attenuation of foggy water curtain

The invention discloses an infrared attenuation test method for foggy water curtain, which belongs to the field of light wave heat transfer. The water mist nozzle is arranged between the test board and the infrared thermal imager, and the infrared transmittance and absorptivity of the water curtain are calculated by LNMCM, then the infrared radiation intensity received by the test board is calculated, and then compared with the infrared radiation intensity directly measured. The infrared radiation attenuation of foggy water curtain is numerically studied. The accuracy of LNMCM method for calculating infrared transmittance of foggy water curtain considering multiple scattering can be verified by combining particle scattering calculation, lognormal distribution and optical characteristics of water droplet in infrared band.

【技术实现步骤摘要】
雾状水幕红外衰减试验方法
本专利技术涉及光波传热领域，特别涉及雾状水幕红外衰减试验方法。
技术介绍
红外成像探测系统探测水面目标的距离除了跟目标与背景的温差有关外，还与目标与探测器之间的红外透过率有关。而水幕本身除了可以对目标表面进行降温外，还能够降低目标与探测器之间的透过率。但是由于水在红外窗口波段范围内，吸收指数和折射指数随波长变化较大，并不能够作为一个常量进行处理。同时雾状水幕实际的粒径并非单一的粒径，以及雾状水幕中随着水滴数密度、水幕的厚度变化，红外射线会发生程度不同的多次散射。这些因素综合到一起，给水幕在红外波段的透过率计算带来了较大的困难，必须逐项进行研究加以解决。同时，现有技术缺乏对红外波段计算出来的透过率进行验证的方法，无法衡量不同条件下不同计算方法的精度。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种雾状水幕红外衰减试验方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种雾状水幕红外衰减试验方法，按以下步骤进行：在试验板与红外热像仪之间布置水雾喷头，通过LNMCM(logarithmicnormalMonteCarlomethod，对数正态蒙特卡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雾状水幕红外衰减试验方法，其特征在于按以下步骤进行：在试验板与红外热像仪之间布置水雾喷头，通过LNMCM计算水幕红外透过率与吸收率，进而计算试验板接收到的红外辐射强度，然后将其与直接测量到的红外辐射强度进行比较。

【技术特征摘要】
1.一种雾状水幕红外衰减试验方法，其特征在于按以下步骤进行：在试验板与红外热像仪之间布置水雾喷头，通过LNMCM计算水幕红外透过率与吸收率，进而计算试验板接收到的红外辐射强度，然后将其与直接测量到的红外辐射强度进行比较。2.如权利要求1所述的雾状水幕红外衰减试验方法，其特征在于，所述试验板接收到的红外辐射强度按以下方式获得：设定试验板与红外热像仪之间的雾状水幕的红外辐射强度为Ifog；设定试验板上所形成的水膜的红外辐射强度为Ifilm；设定试验板表面透过水膜和雾状水幕的红外辐射强度为τfog×τfilm×Iboard；设定试验板接收到的红外辐射强度为Iimage；试验板表面的辐射强度为Iboard；Iimage＝Ifog+Ifilm+Iboard·τfilm·τfog；其中τfilm为水膜的透过率；τfog为雾状水雾的透过率；Ifog,λ＝εfog,λ·Mb,λ(Tfog)/π；ελ为雾状水幕的发射率；Tfog为水雾温度；εfog,λ＝αfog,λ；αfog,λ为雾状水幕的光谱吸收率；Ifilm,λ＝εwater,λ·Mb,λ(Tfilm)/π；Tfilm为水膜温度；Iboard,λ＝εboard,λ·Mb,λ(Tboard)/π；Tboard为试验板温度；所述Ifog,λ为雾状水幕的光谱红外辐射强度；所述Ifilm,λ为试验板上所形成的水膜的光谱红外辐射强度；所述Iboard,λ为试验板表面的光谱辐射强度；所述εboard,λ为试验板表面的光谱发射率；所述εwater,λ为雾状水幕的光谱发射率；所述为Mb,λ为黑体光谱辐射亮度所述λ1是λ的下限值，所述λ2是λ的上限值；3μm≤λ≤5μm或8μm≤λ≤12μm。3.如权利要求1所述的雾状水幕红外衰减试验方法，其特征在于，通过LNMCM计算水幕红外透过率与吸收率按以下步骤进行：步骤一、确定光束发射点；步骤二、确定光束发射方向；步骤三、按对数正态随机数确定发射光束碰到粒子的直径；步骤四、确定发射光束在水幕内传输长度及发射光束终点坐标；步骤五、判断发射光束终点是否在雾状水幕内；当发射光束终点在雾状水幕内时，执行步骤六；当光束终点不在雾状水幕内时，判断发射光束终点传输方向是否为探测器接收方向；当发射光束终点传输方向为探测器接收方向时，记录该发射光束为透射；当发射光束终点传输方向不问探测器接收方向时，记录该发射光束为逸出；步骤六、判断光子与水幕粒子碰撞时发生吸收或散射；当光子与水幕粒子碰撞发生吸收时，记录该光束为吸收；当光子与水幕粒子碰撞发生散射时，执行步骤七；步骤七、确定散射方向，按对数正态随机数确定散射光束碰到粒子的直径；将所述发射光束终点作为发射起点返回执行步骤四；步骤八、设定发射光束总数为FSGS、记录的透射数为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈中伟，倪家正，唐兴基，张立，所俊，唐斯密，李铣镔，张阳阳，徐飞，
申请(专利权)人：中国人民解放军九二九四二部队，
类型：发明
国别省市：北京,11