輻射模型 使用

1、FLUENT中的輻射模型 主要有5種輻射模型：DTRM模型、P1模型、Rosseland模型、P1 模型、S2S模型3、DTRM模型的優(yōu)勢及限制優(yōu)勢：（1）模型較為簡單（2）可以通過增加射線數(shù)量來提高 計(jì)算精度（3）可以用于光學(xué)深度非常廣的情況下。限制：（1）假定所有表面都是散射的。 意味著表面的入射輻射是關(guān)于入射角各向同性反射的。（2）不包括散射效應(yīng)。（3）基于灰體 輻射假定。（4）對于大數(shù)目的射線問題，非常耗費(fèi)CPU時(shí)間。（5）不能與非共形交界面或 滑移網(wǎng)格同時(shí)使用。（6）不能用于并行計(jì)算中。4、P1模型的優(yōu)勢及限制優(yōu)勢：（1）輻射模型為一個(gè)擴(kuò)散方程，求解需要較少的CPU時(shí)間。 （2）考慮

2、了擴(kuò)散效應(yīng)。（3）對于光學(xué)深度比較大（如燃燒應(yīng)用中），P-1模型表現(xiàn)非常好。 （4）P-1模型使用曲線坐標(biāo)很容易處理復(fù)雜幾何限制：（1）假定所有的表面均為散射。（2）基于灰體輻射假定。（3）在光學(xué)深度很小時(shí)，可能會喪失精度。（4）傾向于預(yù)測局部熱源或 接收器的輻射通量。5、Rosseland輻射模型的優(yōu)勢及限制優(yōu)勢：相對于P-1模型，它不求解額外的關(guān)于入射 輻射的傳輸方程，因此比P-1模型計(jì)算要快，且更節(jié)省內(nèi)存。限制：只能用于光學(xué)深度比 較大的情況，推薦用于光學(xué)深度大于3的情況下；不能用于密度基求解器。6、 DO模型的優(yōu)勢及限制DO模型能夠求解所有光學(xué)深度區(qū)間的輻射問題；能求解燃燒 問題中的面

3、對面輻射問題，內(nèi)存和計(jì)算開銷都比較適中。DO模型能用于計(jì)算半透明介質(zhì) 輻射。7、S2S輻射模型 非常適用于封閉空間中沒有介質(zhì)的輻射問題（如航天器的排熱系統(tǒng)、太 陽能收集系統(tǒng)、輻射供熱裝置等）。限制：（1）假定所有表面均為散射的。（2）灰體輻射假 設(shè)。（3）內(nèi)存和存儲量需求在表面增加時(shí)，增長得非?？?。（4）不能用于participating radiation 問題。（5）不能用于存在周期邊界的模型中。（6）不能用于存在對稱邊界問題中。（7）不支 持非共形交界面、懸掛節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)格自適應(yīng)中。DTRM模型 使用的是“射線跟蹤”方法可用來計(jì)算各個(gè)表面之間的輻射傳熱，而卻不需要 去計(jì)算表面角系數(shù)。其主要思

4、想是用單一的輻射設(shè)限代替從輻射表面沿摸個(gè)立體角的所有輻 射效應(yīng)，把體積微元向周圍輻射均勻的李三成有限能束，每份能束的能量都集中與單一的特 征射線中，當(dāng)這些射線通過空間周圍介質(zhì)時(shí)，各輻射能束沿特征線發(fā)射，在路徑上被周圍的 介質(zhì)吸收，該模型的精度主要依據(jù)跟蹤射線的數(shù)目和計(jì)算網(wǎng)格疏密程度。對于流動入（出） 口的外部區(qū)域溫度與內(nèi)部區(qū)域溫度相差很大時(shí)，這種方法效果較好。P1模型是PN模型中最簡單的一種，PN模型主要思想是把輻射強(qiáng)度展開為正交球諧函數(shù)進(jìn) 行求解計(jì)算。對于流動入（出）口的外部區(qū)域溫度與內(nèi)部區(qū)域溫度相差很大時(shí)，這種方法效 果較好。Rosseland模型的主要思想是不計(jì)算介質(zhì)輻射強(qiáng)度的輸運(yùn)方程，而是引入了溫度三次方的傳 熱系數(shù)來計(jì)算輻射熱流量。當(dāng)光學(xué)深度大于3時(shí)，建議使用Rosseland輻射模型。離散坐標(biāo)DO模型是從有限個(gè)立體角發(fā)出的傳播方程出發(fā)進(jìn)行求解，每個(gè)立體角對應(yīng)著坐標(biāo) 系下的固定的方向角。立體角的離散精度有用戶確定，類似DTRM模型中的射線數(shù)目，但是 DO模型不進(jìn)行射線跟蹤而將模型把方程轉(zhuǎn)化成空間坐標(biāo)系下的輻射