至今为止，气体辐射特性的计算已经发展了很多方法，如逐线计算、各种谱带模型和总体模型。k分布模型将剧烈变化的光谱吸收系数重新排列成平滑单调上升的函数，将对波数的积分转化成只需对几个积分点计算的累积k分布函数的积分，从而大大减少了计算时间。其用吸收系数表示辐射特性，能用任意辐射传递方程求解方法求解辐射传递，能处理散射问题，是较好的气体辐射特性计算模型。目前已有的k分布模型都存在一些缺陷：窄谱带k分布模型计算波数间距小，计算时间长；由于谱带范围太大，全光谱k分布模型处理非等温介质问题时误差很大；一些宽谱带k分布模型建立在指数宽谱带模型基础上，其精度和适用性有限。　　本文综合考虑计算精度和计算速度，建立了一种新的宽谱带k分布模型。该模型能快速准确计算气体的辐射特性，适用于任意辐射传递方程求解方法。通过拟合得到了模型参数计算式。用该模型对气体辐射特性参数、气体与粒子混合物辐射特性、尾喷焰的红外辐射信号及远程探测进行了研究。论文主要工作包括以下五个方面：　　1.通过引入普朗克函数加权计算宽带吸收系数k的几率分布函数，建立了新的宽谱带k分布模型。对气体辐射特性参数进行了计算，讨论了混合气体重叠谱带k分布函数的处理方法，结果表明混合气体k分布吸收系数可由单一气体k分布吸收系数直接相加得到。　　2.从高温气体数据库HITEMP读取气体谱线特性参数，计算了不同温度、总压力和分压力下，水蒸汽、二氧化碳和一氧化碳宽带k分布吸收系数，拟合得到了12点Guass积分格式的积分点对应的谱带k分布吸收系数多项式。　　3.根据吸收气体的光谱线强度分布规律将整个光谱分成10个谱带，建立了基于宽谱带k分布模型的辐射传递方程。用宽谱带k分布模型分别对单一气体、气体混合物和气体与粒子混合物内辐射传递进行了数值模拟计算，验证了宽带k分布吸收系数拟合式的正确性以及混合气体处理方法的合理性。　　4.采用工程算法计算了亚声速飞行器尾喷焰、液体和固体火箭发动机尾喷焰的流场。在此基础上，利用宽谱带k分布模型计算了亚声速飞行器尾喷焰、液体和固体火箭尾喷焰红外辐射信号，获得了喷口燃气温度、喷口燃气马赫数、喷口燃气压力与大气压力比值和飞行高度等飞行参数对火箭尾喷焰辐射信号的影响规律。　　5.利用宽谱带k分布模型，模拟分析了亚声速飞行器尾喷焰、液体和固体火箭发动机尾喷焰的远程红外探测辐射信号。研究不同喷口燃气温度、喷口燃气马赫数、喷口燃气压力与大气压力比值和海拔高度时液体和固体火箭尾喷焰探测辐射强度的变化规律。　　本文建立的新的宽带k分布模型中，k分布吸收系数可由简单的拟合多项式计算得到，混合物辐射特性处理简单，和逐线计算结果吻合好，为高温气体辐射特性计算及辐射传递的数值模拟提供了一种灵活、有效的方法。