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第1章 绪论1

1.1 热物理及其在海军装备中的应用1

1.2 热物理发展简史1

1.3 舰船热物理应用的主要内容及研究方法2

参考文献3

第2章 热辐射基本理论4

2.1 概述4

2.2 辐射学的一些基本概念5

2.3 黑体热辐射的基本定律7

2.3.1 辐射的光谱分布规律—普朗克辐射定律8

2.3.2 辐射光谱的移动规律—维恩位移定律9

2.3.3 辐射功率随温度的变化规律—斯蒂芬－玻耳兹曼定律9

2.3.4 黑体辐射能按波段的分布9

2.4 实际物体的热辐射规律10

2.4.1 漫射体和灰体11

2.4.2 基尔霍夫定律12

2.4.3 辐射度量中的基本规律13

2.4.4 发射率及其变化规律13

2.4.5 吸收率及其变化规律16

2.5 红外辐射的大气传输17

2.5.1 大气吸收18

2.5.2 大气散射19

2.5.3 大气辐射传输的计算23

思考题30

参考文献30

第3章 有限体积法32

3.1 有限体积法的基本思想和特点32

3.1.1 基本思想32

3.1.2 有限体积法的特点34

3.2 一维导热问题的有限体积法34

3.2.1 一维稳态导热问题的一般离散格式35

3.2.2 一维稳态导热问题的边界离散格式44

3.3 一维非稳态导热问题的有限体积法44

3.3.1 一般离散格式44

3.3.2 显式计算格式46

3.3.3 Crank-Nicolson格式47

3.3.4 全隐格式47

思考题52

参考文献52

第4章 舰艇温度场与红外特征分析53

4.1 舰艇红外特征概述54

4.1.1 红外特征研究进展54

4.1.2 舰艇红外辐射的来源55

4.1.3 舰艇红外辐射的估算56

4.2 舰艇温度场建模58

4.3 舰艇温度场的分析与计算60

4.3.1 状态空间法60

4.3.2 算例分析61

4.3.3 舰艇表面温度场分布63

4.4 舰船目标红外辐射场计算67

4.5 小结71

思考题72

参考文献72

第5章 舰艇红外隐身技术75

5.1 概述75

5.1.1 红外隐身涂料技术77

5.1.2 降温红外隐身技术77

5.1.3 遮蔽红外隐身技术79

5.2 红外探测器的作用距离模型81

5.2.1 扩展源目标的作用距离估算模型81

5.2.2 点源目标的作用距离估算模型84

5.3 液膜流动红外隐身87

5.3.1 液膜流动特性88

5.3.2 恒热流条件下液膜温度场特性89

5.3.3 红外抑制效果分析92

5.4 细水雾红外隐身技术94

5.4.1 细水雾红外隐身影响因素分析94

5.4.2 实验分析96

思考题105

参考文献105

第6章 舰船尾流温度场与红外成像特征108

6.1 概述108

6.2 舰船热尾流的数学模型111

6.2.1 基本控制方程111

6.2.2 湍流封闭模型112

6.3 舰船热尾流的温度分布114

6.3.1 海洋温度分层特征116

6.3.2 舰艇热尾流特征116

6.3.3 潜艇热尾流特征120

6.4 舰船热尾流的海上测试技术123

6.4.1 热尾流海上实验设备123

6.4.2 实验结果与分析124

6.5 舰船尾流的红外特征128

6.5.1 舰船尾流的红外辐射模型128

6.5.2 舰船湍流尾迹红外特征129

6.5.3 舰船尾迹波红外特征133

6.6 舰船尾流红外成像探测实验方法139

6.6.1 实验设备139

6.6.2 水槽中温度分层的实现142

6.6.3 热尾流实验145

6.6.4 尾流红外成像结果与讨论146

6.7 小结147

思考题148

参考文献149

第7章 潜艇水下排气控制与红外隐身151

7.1 概述151

7.2 国内外的研究概况152

7.2.1 国外排气系统降温冷却措施152

7.2.2 国内排气系统冷却技术研究153

7.2.3 一维分析方法的应用154

7.3 潜艇排气系统概述155

7.3.1 常规动力潜艇的排气系统155

7.3.2 排气管路传热学分析157

7.3.3 排气管路阻力计算160

7.4 发动机高温排气喷雾降温实验161

7.4.1 喷雾降温实验台架161

7.4.2 烟气温度测量装置164

7.4.3 压力损失测量装置170

7.4.4 测量结果及其分析171

7.5 小结179

思考题180

参考文献180

第8章 机电设备温度场与红外监测诊断182

8.1 概述182

8.2 红外辐射参数测量182

8.2.1 温度182

8.2.2 发射率190

8.2.3 反射温度196

8.3 设备故障红外诊断方法199

8.3.1 定性与定量分析199

8.3.2 红外监测诊断方法201

8.4 设备热故障产生机理204

8.4.1 电气设备过热故障发热机理204

8.4.2 动力装置的失效机理205

8.4.3 机械设备失效机理和模式207

8.4.4 设备故障严重程度与评估210

思考题212

参考文献212

第9章 定向能武器及其传热问题214

9.1 激光武器215

9.1.1 激光武器概述215

9.1.2 舰载激光武器216

9.1.3 激光武器的热效应219

9.2 高能微波武器221

9.3 粒子束武器222

9.4 声能武器225

9.5 太阳能武器226

9.6 主动拒止系统227

9.6.1 生物组织传热的基本模型228

9.6.2 毫米波辐照分析229

9.7 本章小结242

参考文献242

附录1 Mie散射计算程序245

附录2 例3.1 无内热源一维稳态导热问题250

附录3 例3.2 有内热源一维稳态导热问题252

附录4 例3.3 一维非稳态导热问题（显示格式）254

附录5 例3.4 一维非稳态导热问题（全隐格式）257

附录6 常用材料发射率表260