指定边界和交界面处的辐射属性

对热辐射建模时,流入、流出和壁面边界(即开放边界和封闭边界)需要指定表面材料。这些表面材料由辐射属性发射率、反射率、透射率和镜面反射率(可选)定义。如果域内有交界面(例如固体-流体交界面),则在交界面边界处(而不是交界面处)指定表面材料。

可以将自己的表面材料添加到表面材料数据库中,以在不同的模拟中重用这些材料。

要指定边界和交界面的相关辐射属性:

  1. 展开连续体 > [物理连续体] > 模型 > 表面材料 > 表面材料节点。
    默认情况下,创建发射率为 0.8、镜面反射率为 0.0、透射率为 0.0 的表面材料 Default。反射率根据基尔霍夫定律自动计算。可以按需要修改这些默认辐射属性。
  2. 编辑默认 > 材料属性节点,然后指定以下辐射属性的值:
    • 发射率
    • 反射镜面性
    • 反射率
    • 透射率
  3. 如果需要,创建其他表面材料:
    1. 右键单击表面材料 > 表面材料节点并选定选择表面材料。
    2. 在选择表面材料对话框中,选择一种材料。默认情况下,仅 Cast Iron (Cast Iron) 可用。可以将自己的表面材料及个体辐射属性保存到表面材料数据库中,并在此处进行调用。有关更多信息,请参见第 5 步。
    3. 单击应用,然后单击关闭。
      选定材料的节点显示在“表面材料”节点下。
    4. 编辑[表面材料] > 材料属性节点,然后指定发射率、镜面反射率、反射率和透射率的值。
  4. 将表面材料与个体边界或交界面边界相关联,以应用辐射属性:
    1. 选择区域 > [区域] > 边界 > [流入边界/流出边界/壁面边界/自由流边界] > 表面材料节点,然后将表面材料设为之前在物理连续体中创建的表面材料之一。默认情况下,表面材料分配给 Default。
    2. 如果要对双侧或外部边界处的辐射建模,并且已将区域 > [区域] > 物理条件 > 辐射传输选项设为外部或内部和外部,则选择[区域] > 边界 > [流入边界/流出边界/壁面边界/自由流边界] > 外部表面材料节点,然后将表面材料设为先前在物理连续体中创建的表面材料之一。
  5. 如果要将表面材料保存到表面材料数据库以在同一模拟或其他模拟中重用:
    1. 右键单击工具 > 材料数据库 > 标准 > SurfaceMaterials 节点并选择新建表面材料。
    2. 选择 Surface Material 1 (Surface Material 1) 节点,并提供标题和符号名称来表示要定义的材料。
    3. 右键单击[表面材料(表面材料)]节点并选择新建数据库属性。
    4. 在选择材料属性和方法对话框中,选择要定义的辐射属性,即发射率、镜面反射率、反射率和透射率,然后选择其分布法。
    5. 单击确定。
    6. 编辑[表面材料(表面材料)]节点并指定个体辐射属性的值。
    现在可以在物理连续体中选择表面材料。
  6. 在压力出口或速度入口等开放边界处,选择区域 > [区域] > 边界 > [流入/流出边界] > 物理值 > 辐射温度节点,然后将值设为总辐射发射率等同于黑体散热器时的温度。