Photon Monte Carlo 辐射：前照灯

前照灯应用场景的热管理模拟可用于识别有可能导致前照灯损坏的温度热点。据此修改设计方案（例如在正确的位置加上隔热罩）会让设计变得更好、更耐用。

本教程的目的是对前照灯中的共轭传热（包括具有反射、折射和吸收效应的辐射）进行建模，以预测这些关键热点。本教程分为两部分。首先，使用统计性的表面 Photon Monte Carlo (SPMC) 辐射模型计算前照灯表面之间辐射能传递的近似解。SPMC 模型包括区域之间的交界面处以及面对环境的外部边界处的光学折射。

在本教程的第二部分，将研究透镜和卤素灯内的吸收效应对热点预测的附加影响。为此，在适用于这些组件的连续体中将 SPMC 模型替换为体积 Photon Monte Carlo (VPMC) 辐射模型。VPMC 模型将顾及体积辐射交换，即参与介质的辐射。这还有助于在一个模拟中结合体积辐射和表面辐射建模。

由于前照灯会暴露在太阳光线下，形成接近热敏表面的焦点，因此本教程还考虑了来自太阳的辐射负载。

本教程的几何是一般前照灯，如下图所示：

后外壳的内表面建模为反射器。下表列出了反射器和透明前照灯组件的辐射属性：

自然对流是驱动前照灯内空气流动的仅有机制。卤素灯泡内的气体对整体热传递的影响微乎其微，因此未包括在模拟中。

使用基于监视器的停止条件运行模拟时，可根据能量残差和固体组件中的温度判断收敛。