基于三维渲染技术的飞机辐射计算

发布时间：2021-09-24 09:09

　　飞机红外辐射特性的研究在国防领域占有重要地位,由于对飞机进行实际测量的成本太高,并且无法对外军飞机进行实际测量,现阶段一般采用对飞机进行建模计算的方法来研究红外辐射特性。因此,本文基于三维渲染的方法建立飞机红外辐射模型,开展飞机红外辐射特性的计算,并重点研究了机体遮挡尾焰的处理方法。首先,利用计算机流体力学软件,计算得到尾焰流场的原始数据,建立理论模型,对原始数据进行排序、插值、切分等处理,获得可用于辐射计算的尾流场数据,完成尾焰数值仿真模型的建立。针对蒙皮红外辐射模型,依据蒙皮温度分布数据,通过渲染引擎完成蒙皮模型的三维渲染。其次,在飞机与探测器成一定角度时,飞机机体会对尾焰进行遮挡,因此,本文基于三维渲染技术,获得蒙皮模型在任意观察方向的投影图,对投影图和尾焰数值仿真模型做相应视口大小、姿态角度等参数的统一处理,利用处理后的投影图完成对尾焰遮挡的工作。最后,采用对蒙皮模型颜色进行解码的方式,得到蒙皮的辐射亮度,进而计算辐射强度;利用C-G谱带模型法求解辐射传输方程,得到尾焰在任意观察方向上的辐射分布,通过对视线与目标模型的交点分析,判断尾焰被遮挡与否,计算尾焰的辐射强度;基于蒙皮与... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

飞机蒙皮辐射计算软件界面示意图

第三章 辐射模型的建立及遮挡方法27图3.7 不同方位角下飞机蒙皮的投影图3.2.2 尾焰的流场数据处理尾焰辐射计算首先需要获得尾流场数据，并对尾流场数据进行相应的处理，使其能够规则有序，较方便的计算出视线上的尾焰辐射强度。下面给出尾焰流场数据的处理流程如图 3.8 所示：通过Fluent软件获得流场数据流场数据排序数据分析数据分层网络划分 数据插值数据切分精度是否达标否是图3.8 尾焰流场数据基本三维处理?

象为某双喷口飞机，为了节省计算资源、提高计算效率，只选取了一个喷口及一半尾焰流场作为计算区域。图3.9 尾焰流场的计算区域在喷口附近处，网格划分最为密集，越远离喷口的流场区域，网格划分越稀疏。之所以要用不同的划分方式，是因为网格的划分密度的不同则反映了计算密度的不同，而对于喷管的内壁、流场边界、喷口及靠近喷口的区域，因为其处于介质分界处，热化学反应强烈、对流、热交换更为复杂，导致流场组分的变化趋势稳定性差，因而必要以密集的网格进行划分，以反映其细致的流动变化性质和得到详细的流场计算参数。

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硕士论文
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本文编号：3407488