多孔介质具有比表面积大、密度小和吸热性能良好等特点,是一种理想的传热材料,被广泛应用于诸多领域。辐射特性是影响多孔设备热性能的主要因素之一,尤其是在高温环境下,辐射换热不可忽略,因此其一直是众多学者的研究重点。但目前在此类研究的数值模拟中,普遍使用的三角形面片多孔结构表征方法的精度不高,计算机生成的骨架结构也与实际多孔介质差别较大。本文基于隐函数生成了多孔结构,除使用已有的隐函数表达式生成规则型多孔结构外,还发展了一种与实际多孔结构较为相似的随机型多孔结构的生成方法,通过相关参数的调整可以灵活的控制生成的随机型多孔结构的结构参数。此外,还通过实际泡沫镍样品的CT扫描扫描,三维重构其各自的骨架结构。而后使用基于函数值的蒙特卡洛光线追踪法,自编程序在孔隙尺度上直接模拟光子在开孔型多孔介质内部的传输过程,研究多孔介质在平行入射光条件下的相关辐射特性。分析了不同平行光入射角、孔隙率、孔隙密度和骨架表面漫反射率等因素对计算样品整体的吸收率、反射率以及后向散射能量分布的影响。随后还实际测量了三个泡沫镍样品的后向散射分布,测量结果与模拟结果吻合良好。通过模拟和实验测量发现:当光线在骨架表面发生全漫反射时,多孔介质对平行入射光的后向散射能量主要分布在入射方向,且峰值能量位于入射方向附近,呈现出明显的后向反射特性;当入射光斑足够大时,规则型和随机型多孔结构的辐射特性随相关参数的变化规律大致相同,孔隙率和骨架表面漫反射率是两个较为重要的影响参数,而孔隙密度的影响不大;光线在泡沫镍内部的方向能量衰减大致符合朗伯比尔定律,且骨架表面漫反射率对等效衰减系数没有影响。此外,本文所发展的基于隐函数的多孔结构生成方法以及自编的蒙特卡洛光线追踪计算程序均具有较好的实用价值,在此基础上进行改进和优化后,可用于更加深入的研究此类问题。