[發明專利]一種確定含霧條件下物體表面溫度的方法

有效

• 申請號: 201310301341.8
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103364439A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 韓玉閣;宣益民;林群青
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01N25/18
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

技術領域

本發明屬于一種傳熱模型的建模方法，具體涉及確定復雜天氣條件物體表面溫度的方法。

背景技術

現如今，目標探測、識別是掌握對方目標情況的重要途徑，其中途徑包括雷達、可見光、聲波、紅外等。其中，紅外在紅外制導、紅外監控等方面具有重要作用。因此掌握目標的紅外輻射特性對紅外探測、識別、紅外隱身及反隱身都具有重大意義。而掌握目標的紅外輻射特性首先需要計算得到目標的溫度場。文獻1（宣益民，韓玉閣.地面目標與背景的紅外特征.北京：國防工業出版社，2004，19-100）對晴天天氣下地面目標的熱模型進行了建模，而文獻2（成志鐸.地面裝甲車輛的目標特性建模計算研究.南京理工大學，2012）進一步考慮地面裝甲車輛與背景的熱交互作用建立了晴天條件下的裝甲車輛的熱模型，可以計算目標在晴天條件下的溫度場。。

但天氣條件變化莫測，目標可能置于不同的天氣條件下，如霧天、露天、雨天、雪天、沙塵天氣、結霜等天氣，目標表面傳熱過程不同于晴天條件。以霧天為例，在霧出現時段，由于霧滴的沉降及空氣流動作用，霧滴將沉積吸附于目標表面，且目標表面沉積液滴可發生蒸發作用；在其它時段，如若天氣達到一定的條件，目標表面還可能發生結露凝結作用；以上傳熱傳質過程勢必影響表面的溫度場，進而影響目標的熱紅外特性。文獻1、文獻2所述熱模型不能計算含霧天氣條件下物體溫度場。

另外，在自然環境條件下物體溫度分布數值計算中，通常需要考慮物體所在環境流場對溫度場的影響，這涉及流場與溫度場耦合計算，其精度較高，但卻需付出很長的時間代價，計算效率低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于含霧條件下確定物體表面溫度的方法。

本發明目的的技術解決方案如下：一種確定含霧條件下物體表面溫度的方法，包括以下步驟：

步驟1、建立霧滴尺寸分布模型及運動模型；所述霧滴尺寸分布模型及運動模型為：

（a）霧滴尺寸分布模型為

n(r)＝ar²exp(-br)

式中，a、b是含水量W和能見度V表達式，

a＝9.781×10¹⁵V^-6W^-5

b＝1.304×10⁴V^-1W^-1

含水量W和能見度V的關系為

輻射霧W＝0.00316V^-1.54

平流霧W＝0.0156V^-1.43

（b）霧滴運動模型為

當r＜40μm時，u₀＝2gr²(ρ_drop-ρ_air)/9μ_air

當r≥40μm時，u0=0.2692gr(ρdrop-ρair)Re00.6/ρair]]>

霧滴的平均沉降速度