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《南京理工大学》 2007年
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真空中红外干扰材料的消光性能及动力学特性研究

陈宁  
【摘要】: 系统分析了真空中红外辐射的传输特性及其与材料的作用机理,基于Mie理论和T-矩阵方法计算了真空中红外干扰材料的消光特性,结果表明,干扰材料消光性能最佳时,粒径参数趋向于某一定值;干扰材料微粒体积一定时,形状愈趋于针片状、表面特征形变程度及粗糙程度愈大、复折射率实部和虚部愈大,消光能力愈强。研究了材料的红外吸收与反射特性,结果表明,材料导电性愈好,消光能力愈强。 实验研究了真空度变化对红外干扰材料消光性能的影响,结合真空罐实验,优选出了一定真空度中最佳的炭黑型抗红外发烟剂配方及粉末类红外干扰材料种类,炭黑型抗红外发烟剂烟幕在3~5μm和8~12μm波段的平均透过率约为1.2%和2.7%,石墨粉烟幕在1~14μm波段的平均透过率在0.1%左右,二者消光能力均弱于常压中同类烟幕的消光能力,真空度变化对长波红外消光性能的影响更大。 依据气-固两相流理论及爆炸动力学原理建立了高真空中烟幕云团的膨胀模型,计算并分析了烟幕形成阶段烟幕微粒的速度特征,结果表明,烟火燃烧及气体喷撒类干扰材料在高真空中具有形成稳定烟幕云团的条件;基于对Stokes阻力公式的修正,研究了真空中烟幕形成后烟幕微粒的动力学特性,结果表明,真空中烟幕微粒的沉降、扩散、凝并及碰并过程加剧,并推导了真空中烟幕微粒的运动方程。 系统分析了烟幕体系的真空及微重力效应,基于气体分子麦克斯韦速度分布律建立了烟幕微粒间距函数模型,计算并讨论了烟幕微粒大小及密度对烟幕稳定性的影响,结果表明,粒径及密度愈大,烟幕云团的稳定持续时间愈长;基于扩散定律初步建立了烟幕的纯扩散模型,获得了烟幕有效遮蔽面积及遮蔽时间的估算方法。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TJ04

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【引证文献】
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【参考文献】
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