研究目的
为了理解由半透明固体构成的开孔泡沫的组分辐射特性和结构参数如何影响其辐射特性。
研究成果
辐射传输模型有效表征了由半透明介质构成的Voronoi开孔泡沫，表明组分辐射特性和结构参数对辐射特性有显著影响。该模型为辐射吸收器等热应用提供了见解，并推进了陶瓷泡沫的分析。
研究不足
该模型采用几何光学近似，假设表面光滑、散射各向同性且处于等温条件。未考虑衍射、干涉或非等温效应。使用理想化的圆柱形支柱可能无法完全反映实际泡沫的微观结构。
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由半透明介质制成的Voronoi开孔泡沫的辐射特性
DOI：10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.01.016
期刊：International Journal of Heat and Mass Transfer
出版年份：2019
更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要：
由半透明固体构成的开孔泡沫的辐射特性表征比不透明介质制成的更为复杂。本研究旨在探究此类开孔泡沫的组分辐射特性与结构参数如何影响其辐射特征。针对数值生成的Voronoi开孔泡沫族，我们在几何光学极限下建立了辐射传热模型进行特性分析，该模型考虑了固体表面的反射折射以及固相内部的透射、吸收和散射过程。研究发现：当固相实际具有部分透明性时，采用不透明固体假设会导致结果失真；强散射性固相可能使大量辐射能通过反射行为逸出，从而削弱泡沫板作为辐射吸收体的吸热能力。此外，该辐射传热模型已应用于三种常见陶瓷泡沫（氧化铝、碳化硅和氧化锆），在分析和解释陶瓷泡沫光谱辐射特性方面展现出优势。当半透明介质开孔泡沫成为热应用潜在候选材料时，本研究成果可提供重要指导。
作者：
Yang Li，Xin-Lin Xia，Chuang Sun，Qing Ai，He-Ping Tan
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