水中湍流对光传输影响的光线追迹算法的研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Lisa2005
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
湍流又称紊流,是一种很不规则的流动现象。它是一种变折射率的介质。光波在湍流中传输时,会受到湍流效应的作用,对光的传输和成像造成影响。通过对其进行研究,可以对光成像进行补偿或矫正,提高光学的成像质量。  本论文选择RNG k-ε模型作为湍流模型,利用计算机流体动力学(CFD)中的FLUENT软件对圆柱绕流进行了详细的模拟,得到了湍流的压强的分布,发现湍流的压强在圆柱的展向上呈现对称性的规律。在现有的数据的基础上我们通过查表的方式结合所得到的湍流压强值得到了湍流的折射率的分布,发现湍流实质上是一种变折射率介质,因此光在湍流中的传输就转化为在变折射率介质中的传输。  随后采用光线追迹算法作为计算光在变折射率介质中传输的算法。对常用的光线追迹中光线方程的数值计算方法进行了比较,选择泰勒级数展开法作为本论文的算法。  最后针对水中湍流对光传输的影响,从湍流影响光强的变化、入射点和出射点的位置的改变、以及α参数的变化对光强的分布和光线轨迹的影响等四部分进行了讨论,发现光束通过湍流后光束的强度降低了,而且光束发生了变形;随着光在湍流中的传输距离的增加,光线越来越偏离理想的光线轨迹;另外当?参数的数量级在10-3到10-6之间变化时α参数不会影响光束的强度分布以及光线的轨迹。  研究表明,光束在湍流中传输时会受到湍流效应的影响,导致光束的强度降低,光束的波形发生变形。
其他文献
本文首先介绍了RGB属性融合技术的基本原理,然后阐述了这种技术的基本步骤,最后将其应用于实际资料中,从应用结果可以看出,RGB属性融合技术效果较好,可以有效地识别出断裂信
曙三区是曙光油田稀油注水开发的主力区块,开发目的层为杜家台油层,为砂岩非均质稀油油藏.经过长期注水开发,平面、层间、层内三大矛盾突出,部分区域已处于双高开发阶段,单纯
期刊
电子商务平台单方变更合同具有普遍性和频繁性.确立了平台单方合同变更权与相对方单方合同解除权,并以意见征集和先期公示规则.但平台的特殊地位使相对方对其具有依赖性,导致
当人们在网上购物、使用微博浏览信息、用微信与亲朋好友聊天互动时,会产生大量的个人信息,随着互联网的不断发展,使人们在使用互联网进行活动时所产生的各种各样的信息很容
肺炎的共同诊断rn不管是哪种肺炎,都有共同的诊断标准:①新近出现的咳嗽、咳痰或者原有的呼吸道症状加重,并出现脓性痰,伴或不伴胸痛;②发热;③肺实变体征和(或)闻及湿性啰音
期刊
踏着细柔的沙滩来到海边,清新湿润的空气吹进鼻腔,我们闻到了大海那与众不同的气息,有点鱼腥味,但很清爽。大海独特的气息是怎么形成的?以前科学家认为那是海藻的味道,现在他
学位
纳米材料是当今为大众所熟知的一种纺织品材料,这种材料的制造基础是纳米技术,其在纺织品制造过程中的应用,不仅能够提升纺织品的抗菌防臭能力,同时也能够起到吸收红外线、紫
2014年以来,社区O2O成为各类商业的一个爆发点,各路资本均在社区O2O发展中竞相布局,社区O2O市场规模迅速爆发,2016年市场交易规模达到7291亿元。毫无疑问,社区O2O将成为未来居民消费形态的一个主流趋势。在社区O2O市场规模快速增长的背景下,末端配送效益尤为关键。而在当前社区O2O市场业务背景下,因末端配送策略选择不当造成的末端配送成本居高不下、物流服务水平参差不齐已经成为关键的制约因