求解矢量辐射传输方程的间断有限元法

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1、硕士学位论文求解矢量辐射传输方程的间断有限元法THEDISCONTINUOUSFINITEELEMENTMETHODFORVECTORRADIATIVETRANSFEREQUATION郭江哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TK124国际图书分类号：621.1.016工程硕士学位论文求解矢量辐射传输方程的间断有限元法(应用型)硕士研究生：郭江导师：易红亮教授申请学位：工程硕士学科、专业：工程热物理所在单位：能源科学与工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TK124U.D.C.：621.1.016ADissertati

2、onfortheDegreeofM.Eng.THEDISCONTINUOUSFINITEELEMENTMETHODFORVECTORRADIATIVETRANSFEREQUATIONCandidate：GuoJiangSupervisor：Prof.YiHongliangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Candidate：EngineeringThermophysicsAffiliation:SchoolofEnergyScience&EngineeringDateofDefence：June,201

3、5Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着辐射传输问题在微波遥感，生物层析成像，激光切割等技术方面研究的深入，辐射的偏振问题受到越来越多的重视。传统上对于辐射问题仅仅集中于辐射强度的计算，对于偏振信息没有给予更多的考虑，越来越多的研究表明，采用标量辐射传输方程求解偏振辐射场会造成一定的误差，偏振辐射场中的辐射强度不仅可空间和角度维度转化，辐射强度还可以转化为偏振信息。本文基于空间单元分割离散的间断有限元法对稳态矢量辐射传输问题和瞬态矢量传输过程进行求解，计算结果与采用

4、标量辐射传输方程对比，分析误差的变化情况。本文的主要研究内容有：1.介绍了偏振的背景知识和矢量辐射传递方程的相关系数；2.采用间断有限元法求解稳态矢量辐射传递方程，与相关文献对比验证准确性；3.对一维瞬态辐射传输问题传统间断有限元角度离散稀疏情况求解出现非物理振荡进行分析，引入间断彼得罗夫有限元，并对稳定性进行分析；4.采用间断有限元法求解瞬态矢量辐射传递方程，分析能量的转移过程；5.对比偏振辐射场问题采用标量辐射传输方程和矢量辐射传输方程的计算相对误差。关键词:偏振；矢量辐射传输方程；间断有限元法；-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththedevelo

5、pmentofthetechnologiessuchasmicrowaveremotesensing,biologicaltomography,lasercuttingtechnology,thepolarizedfactorinradiativetransferequationattractsmoreandmoreattention.Traditionally,theradiationintensityistheonlyfactorconcerned,thepolarizedinformationwasneglected.While,agrowingnumberofstudi

6、eshaveshowedthatapplyingscalarradiativetransferequationinpolarizedradiationfieldcalculationwouldinducesignificanterrors.Theradiationintensityinpolarizedfieldcouldbeconvertedintopolarizedinformation.Inthisthesis,weusethediscontinuousfiniteelementmethod(DFEM)basedonsplitedspatialunitforthenume

7、ricalcalculationofpolarizedradiativetransferequationandthecomparisonsbetweenthecalculationresultsrespectivelybythescalarradiativetransferequationandthevectorradiativetransferequationaregivenintheend.Themaincontentsofthisthesisare:1.Theinformationba