相互反射是指入射光若在幾個反射面間多次反射的現象。相互反射比是指經多次反射後到達一空腔表面的光通量與空腔的另一表面直接接受的初始光通量之比。它可用於計算封閉空間內的直接光通量或間接光照度。
基本介紹
- 中文名：相互反射
- 外文名：Mutual reflection
- 學科：生態工程
- 領域：環境科學
- 釋義：入射光若在幾個反射面間多次反射的現象
定義,簡介,第一道反射激波,空氣動力學相互作用,激波與可運動顆粒群相互作用反射與透射機理,
定義
相互反射入射到建築物表面上的光，一部分被吸收，一部分被反射。被反射的部分可能會照射到其他的表面上，在那裡它又要被吸收或反射。可以認為，這一過程要發生無數次。通過多次反射光反覆交換的現象稱之為相互反射。
簡介
氣相介質夾帶固體小顆粒的兩相流動是高速氣體動力學的重要研究課題之一，許多工程套用以及一些災難與該研究領域密切相關，如航空發動機的固體燃料推進、工業粉塵爆炸和火山噴發等。對可壓縮氣固兩相流尤其是對激波與固體顆粒群相互作用的已有深入研究，研究了激波驅動的顆粒不穩定牽引力，研究了一系列旨在發展藥物無針注射的技術，研究了超音速冷噴塗技術，對顆粒群阻力係數開展研究，文獻對激波與堆積粉塵的相互作用進行了實驗和理論研究。早期的研究主要是揭示施加在顆粒上的各種力以及顆粒在已知流場中的運動規律，近年來，開始全面考慮氣固兩相間的質量、動量和能量的相互作用。利用由壓力感測器、信號放大器、示波器和計算機組成的壓力測量系統對激波與顆粒群作用時的動態壓力進行了測量。發現激波管內發生的是一個複雜的過程，包括激波與顆粒群作用時伴隨了激波和膨脹波的反射與透射現象、激波和膨脹波與接觸面的干涉、以及激波從激波管端壁的反射等現象。
第一道反射激波
激波與顆粒群作用是個典型的非線性過程，伴隨著激波反射、衍射和聚焦以及激波與顆粒尾跡渦的干涉。顯示了在氮氣驅動、鋼球顆粒直徑 d =6 mm、裝載比 α = 1 時由感測器 1 測得的動態壓力。為統一起見，所有壓力都用 p1 作歸一化處理。入射激波恰好到達感測器 1 位置的時刻作為橫坐標的參考時間，即該坐標值為零。在被箭頭 1 標出的時刻，有一個壓力突跳。由箭頭 A 標出的第一個信號平穩帶對應入射激波波後壓力 p2的測量值。在箭頭 2 標出的時刻，有另一個壓力突跳。由箭頭 B 標出的第二個信號平穩帶對應反射激波波後壓力 p5的測量值，該反射激波是入射激波與顆粒群相互作用引起的。
空氣動力學相互作用
氮氣驅動、激波馬赫數 M = 1.525 時不同顆粒裝載比下感測器 1 壓力測量結果。曲線 1 和 2 分別代表裝載比α = 1 和α = 0.5 時的動態壓力測量結果。多次壓力突跳在感測器 1 處發生，突跳 A、B、C、D 等，這意味著激波管內發生了激波的多次反射並且經過感測器 1 處。裝載比α = 1 時在 He-0.08 工況下和 N2- 0.10 工況下由感測器 1 測得的動態壓力的比較，兩個工況下的入射激波馬赫數分別為 M = 2.345 和M = 1.783。氦氣驅動時比氮氣驅動時激波的多次反射發生得更加頻繁。此外，當驅動氣體為氦氣時，動態壓力達到峰值後急劇下降，與此不同，當驅動氣體為氮氣時，動態壓力保持常值一段時間，結果是一致的。並且，在氮氣驅動條件下，反射激波到達感測器 1 位置之後，波後壓力 p5 保持常值大約 2 ms，繼而出現一個次等的壓力跳躍，這一點可以實線圓所圍的動態壓力曲線的裡邊部分看出。然而，氦氣驅動條件下，動態壓力沒有出現保持常值一段時間的情形。將測量時間從 1 ms 增加到 20 ms也是為了檢驗該激波管裝置的測試能力。
激波與可運動顆粒群相互作用反射與透射機理
對水平圓柱形激波管內的可壓縮性氣體與固體顆粒群的相互作用進行了實驗研究和理論分析。
1) 激波管內發生的是一個複雜的過程，包括激波與顆粒群的相互作用伴隨了激波、膨脹波的反射和透射，激波、膨脹波與接觸面的干涉，以及從固體端部壁面的反射等環節。本實驗研究也揭示了該激波管進行類似問題研究的能力。
2) 在其它條件相同時，顆粒裝載比、入射激波馬赫數的增大或者顆粒直徑的減小導致被顆粒群反射的第一道反射激波強度的增大。
3) 當顆粒直徑為 6 mm、顆粒裝載比α = 1 時，透射激波被顆粒顯著地衍射，並有膨脹波緊隨其後，因此由透射激波引起的第一個壓力峰急劇下降。
4) 顆粒直徑的減小導致顆粒間的孔隙減小以及透射激波傳播路徑的增加，結果使得激波的反射、透射、衍射和聚焦更頻繁的發生，此外，還使得透射激波在激波管的軸向的相同位置衰減的更嚴重。隨著激波傳播距離的增大，初始峰值衰減率會減小，這是由於激波被上游顆粒相繼的衍射引起的，並且，裝載比越大衰減率減小得越快。
