指定表面材料和辐射属性

在此模拟的边界和交界面处指定辐射属性,即发射率、反射率和透射率。为此,对每个边界和交界面创建并定义表面材料。

由于本教程中交界面两侧的辐射属性相同,可以在材料数据库中定义每个交界面的表面材料,并将这些表面材料分配给流体和固体连续体。指定其余边界的辐射属性,方法是在与这些边界关联的特定连续体内定义表面材料。辐射模型采用基尔霍夫定律,即对于每个边界或交界面,发射率 + 反射率 + 透射率 = 1。
要指定表面材料和辐射属性:
  1. 使用材料数据库指定交界面材料的辐射属性:
    1. 右键单击工具 > 材料数据库 > 标准 > 表面材料节点,然后选择新建 > 新建表面材料...。
    2. 选择表面材料 1(表面材料 1)节点并设置以下属性:
      属性 设置
      标题 交界面 2
      符号 底部-固体 1
    3. 右键单击底部-固体 1(交界面 2)节点,然后选择新建数据库属性...。
    4. 在选择材料属性和方法对话框中,选择以下材料属性:
      • 发射率 > 恒定
      • 透射率 > 恒定
    5. 展开底部-固体 1(交界面 2)节点,然后设置以下属性:
      节点 属性 设置
      发射率 > 恒定 值 0.775
      透射率 > 恒定 值 0.15
    6. 在 SurfaceMaterials 数据库中创建四种附加表面材料。
    7. 编辑 SurfaceMaterials 节点,并按照步骤 1:b–e 中列出的过程,设置以下属性:
      节点 属性 设置
      表面材料 1(表面材料 1) 标题 交界面 4
      符号 底部-固体 2
      发射率 > 恒定 值 0.725
      透射率 > 恒定 值 0.175
      节点 属性 设置
      表面材料 2(表面材料 2) 标题 交界面 1
      符号 顶部-固体 1
      发射率 > 恒定 值 0.8
      透射率 > 恒定 值 0.15
      节点 属性 设置
      表面材料 3(表面材料 3) 标题 交界面 3
      符号 顶部-固体 2
      发射率 > 恒定 值 0.75
      透射率 > 恒定 值 0.175
  2. 指定空气连续体的表面材料和辐射属性:
    1. 右键单击连续体 > 空气 > 模型 > 表面材料 > 表面材料节点,然后选择选择表面材料...。
    2. 在选择表面材料对话框中,选择以下表面材料:
      • 底部-固体 1 [交界面 2]
      • 底部-固体 2 [交界面 4]
      • 铸铁(铸铁)
      • 表面材料 4(表面材料 4)
      • 顶部-固体 1 [交界面 1]
      • 顶部-固体 2 [交界面 3]
    3. 单击应用,然后单击关闭。


    4. 选择表面材料节点,然后重命名以下节点:
      节点 名称
      铸铁 侧
      默认 集流器
      表面材料 4 顶部
    5. 编辑表面材料节点,然后设置以下属性:
      节点 属性 设置
      侧
      材料属性
      发射率 > 恒定 值 0.95
      透射率 > 恒定 值 0.0
      顶部
      材料属性
      发射率 > 恒定 值 0.8
      透射率 > 恒定 值 0.15
      集流器
      材料属性
      发射率 > 恒定 值 1.0
      透射率 > 恒定 值 0.0
      注不要指定边界或交界面处的反射率,因为根据基尔霍夫定律,反射率 = 1 - 发射率 - 透射率。
可以采用与流体类似的方式来定义固体连续体的辐射属性。
  1. 指定玻璃连续体的表面材料和辐射属性:
    1. 展开连续体 > 玻璃 > 模型 > 表面材料 > 表面材料节点。
    2. 右键单击表面材料节点,然后选择选择表面材料...。
    3. 在选择表面材料对话框中,选择以下表面材料:
      • 底部-固体 1 [交界面 2]
      • 底部-固体 2 [交界面 4]
      • 顶部-固体 1 [交界面 1]
      • 顶部-固体 2 [交界面 3]
    4. 单击应用,然后单击关闭。
    5. 将表面材料 > 默认节点重命名为侧-固体。
    6. 编辑表面材料 > 侧-固体 1 > 材料属性节点,然后设置以下属性:
      节点 属性 设置
      发射率
      常数 值 0.0
      反射率 方法 常数
      常数 值 1.0
      透射率
      常数 值 0.0
  2. 保存模拟。