书名：热辐射反问题理论及应用
书号：978-7-5198-9638-6
定价：48元
作者：刘冬,刘冠楠,李天骄,严建华
出版时间：2025-09-01
出版社：中国电力出版社
页码： 200    字数(千字)：282
开本：16开    版次：1    印次：1

品牌介绍

中国电力出版社成立于 1951 年，作为中国成立最早的中央科技出版社之一，曾隶属于水利电力部、能源部、电力工业部、国家电力公司，现为国家电网公司所属的科技出版社，在电气技术专业出版领域享有极高的声誉。该社作为以图书出版为主体，音像、电子出版物、期刊、网络出版共同发展的大型出版企业，以强大的出版资源和高素质的专业队伍，致力于向读者提供包括电力工程、电气工程、建筑工程、电子技术、信息技术、外语、大中专教材、家教等学科门类齐全的权威出版物，也竭力为广大师生提供精品教材，是教育部和北京市教委规划教材的出版基地之一。

产品特色

本书较为完整涵盖了热辐射反问题的关键重建模型，同时给出了代表性应用，从理论到实际均有涉及，使得学生能够全面掌握本专业领域的基础理论知识和研究前沿。

作者介绍

刘冬，男，南京理工大学能源与动力工程学院副院长，教授，博导，长期从事低碳能源与先进燃烧方面的研究工作，代表性研究方向：先进燃烧诊断与调控、新型燃烧理论与技术、低碳/零碳/生物燃料燃烧化学与反应调控、二氧化碳捕集与利用、燃烧污染物生成与控制、金属推进燃料燃烧、复杂燃烧体系多参量场反演与测量、火焰合成新型材料、化学反应动力学、废弃物资源化利用等。

内容介绍

本书详细介绍了热辐射反问题的相关理论与代表性应用，首先介绍了反问题的定义和求解方法，其次给出了弥散介质辐射传递计算方法及成像原理，最后介绍了不同热辐射反问题的重建模型，旨在对动力装置内燃烧参量测量提供理论参考和技术借鉴。
本书适用于本书可供高等学校能源与动力工程、新能源科学与工程等相关专业高年级本科生和研究生作为教材使用，也可作为能源、航天航空、环境、化工等领域相关研究人员、工程技术人员和管理人员参考。

前言

随着经济和社会的快速发展，能源与环境问题日益突出，动力装置中的先进燃烧诊断对于提高燃烧效率和控制污染物排放具有重要的科学意义和实用价值。辐射传热是高温动力设备中的主要传热方式，热辐射反问题是利用不同测量方法所得到的系统出射热辐射测量值来反演出系统内部的参数值，可以获得燃烧关键场参量。本书是作者近20年的研究积累，参考了大量的文献资料，较为完整地涵盖了热辐射反问题的关键重建模型，同时给出了代表性应用，从理论到实际均有涉及，使得学生能够全面掌握本专业领域的基础理论知识和研究前沿。 全书共分十个部分，绪论介绍了热辐射反问题的背景、意义及发展现状，并综述了本书的主要框架与内容。第1章全面系统地介绍了反问题和不适定问题，梳理了分析和求解不适定问题的方法，以炉膛三维温度场重建为背景对多种重建反问题求解方法进行比较分析。第2章重点介绍弥散介质辐射传递与成像原理，包括Monte　Carlo　方法的介绍以及透镜光学成像原理的介绍。第3、4章分别介绍基于正向和逆向Monte　Carlo方法的三维温度场重建反问题研究，并对正向和逆向Monte　Carlo方法在辐射传热计算及温度场重建方面进行了模拟对比。第5章基于逆向Monte　Carlo方法对二维均匀弥散介质温度场和辐射参数进行同时重建。第6章进一步对弥散碳烟颗粒的火焰进行温度场与浓度场的三维重建，算例包括对称火焰及非对称火焰。第7章由仅弥散碳烟颗粒物的火焰拓展到弥散两种颗粒物光学薄火焰的温度场和浓度场的重建中，以弥散碳烟颗粒物和氧化铝两种颗粒的纳米流体火焰为代表，提出了结合热泳探针采样及透射电镜分析法以及多光谱技术的两种重建策略。第8章在第7章的基础上考虑了光学厚多颗粒燃烧体系，分别分析了使用CCD相机和光学光谱仪作为探测器的重建结果。第9章利用光场相机对火焰温度场进行重建，联合最近领域法及解卷积方法对火焰温度场层析重建方法进行改进，并针对乙烯同轴层流扩散火焰进行光场试验。 本书撰写分工如下：绪论由刘冬、刘冠楠、李天骄、严建华共同编写，第1～6章由刘冬、严建华共同编写，第7、8章由刘冠楠、刘冬共同编写，第9章由李天骄编写，全书由刘冬和刘冠楠统稿。本书的统稿以及书中图表的整理等得到了课题组老师和多位研究生的大力帮助，清华大学曹炳阳教授审阅书稿并给出宝贵的意见和建议，在此一并表示感谢。 热辐射反问题涉及面广，发展迅速，限于编者水平，书中定会存在疏漏，敬请读者批评指正。

目录

前言
绪论 / 1
01　热辐射反问题的背景及意义 / 1
02　热辐射反问题发展现状 / 2
03　本书的主要框架与内容 / 6
第1章　反问题定义与求解 / 8
11　反问题的定义 / 8
12　不适定问题 / 8
13　分析不适定问题的方法 / 11
14　求解不适定问题的方法 / 12
15　正则化参数选择方法 / 14
16　炉膛三维温度场重建反问题求解 / 21
17　炉膛三维温度场重建反问题求解方法的比较 / 27
第2章　弥散介质辐射传递与成像原理 / 30
21　弥散介质辐射传递的Monte　Carlo方法 / 30
22　弥散介质燃烧火焰透镜光学成像 / 37
第3章　基于正向Monte　Carlo方法的三维温度场重建反问题 / 43
31　可见光波段基于正向　Monte　Carlo方法的三维温度场重建模型 / 43
32　典型算例及结果 / 45
第4章　基于逆向Monte　Carlo方法的三维温度场重建反问题 / 54
41　基于逆向Monte　Carlo方法的三维温度场快速重建模型及数值模拟 / 54
42　逆向与正向Monte　Carlo方法辐射传热计算对比 / 62
43　正逆向Monte　Carlo方法重建温度场结果对比 / 63
第5章　基于逆向Monte　Carlo方法的
二维均匀弥散介质温度场和辐射参数同时重建反问题 / 66
51　基于逆向Monte　Carlo方法的均匀介质温度场和
辐射参数同时重建模型 / 66
52　数值模拟及讨论 / 67
第6章　三维火焰温度场与碳烟浓度场重建反问题 / 75
61　火焰三维碳烟的温度场和浓度场分布同时重建模型 / 75
62　数值模拟及结果讨论 / 77
第7章　光学薄多颗粒燃烧体系多颗粒温度与浓度重建反问题 / 85
71　温度场和浓度场同时重建 / 85
72　基于多光谱技术的直接同时重建 / 106
73　模型求解算法的优化 / 116
第8章　光学厚多颗粒燃烧体系多颗粒温度与浓度重建反问题 / 121
81　温度场和浓度场同时重建 / 121
82　基于多光谱技术的直接同时重建 / 138
第9章　基于光场相机的热辐射重建反问题 / 150
91　基于光场图像的火焰温度场层析重建方法 / 150
92　基于联合算法的火焰温度场层析重建方法改进 / 161
93　乙烯同轴层流扩散火焰光场试验及温度重建方法验证 / 174
参考文献 / 184