表面 Photon Monte Carlo (SPMC) 辐射模型参考

与表面至表面辐射模型一样，此模型也适用于没有参与介质的区域，此类区域不会吸收、发射或散射辐射。只有表面具有辐射属性：发射率、反射率、透射率和辐射温度。此模型还能处理折射效应。

SPMC 模型直接通过提供参与表面的辐射过程（包括发射、吸收、反射和投射）统计表示来对 RTE 求解。在此模型中，根据辐射过程的概率密度函数跟踪光子束（辐射能源的代表样本），并计算统计数据以获取表面之间的辐射热交换。要获取有意义的统计数据，通常需要大量光子束，因此关联的计算成本可能很高。此外，对于温度场不断变化的组合模式模拟，每次迭代都需要执行 SPMC 计算，这会导致 SPMC 计算成本很高。

为解决这些问题，SPMC 模型提供了以下选项：

• SPMC 模型使用智能采样和高效的边界相互作用来最大程度减少需要跟踪的光线数。
• SPMC 求解器具有更新频率选项，以避免每次迭代都调用 SPMC 计算。温度场在两次迭代之间发生的变化通常非常小，因此每隔五次或十次迭代执行一次 SPMC 计算可提高计算效率。默认值为 1，即每次迭代执行一次计算。
• 此外，使用 SPMC 模型，还可以通过在 SPMC 求解器中使用统计采样因子来聚合多次迭代的统计数据。这可确保不必在 SPMC 计算中使用大量光线，并且可以聚合多次迭代的相关辐射量的统计数据。有关统计采样因子的详细信息，请参见此链接。请参见统计采样因子。

仅当与灰体热辐射模型一起使用时，表面 Photon Monte Carlo 模型才能应用于多部件对象。必须按边界指定输入。

表面 Photon Monte Carlo 模型与轴对称模型或二维模型不兼容。

表面 Photon Monte Carlo 边界设置

自由流、压力出口、壁面和入流边界

自定义块的角度指定

块的角度用于定义连续边界面的法线之间的最大允许角度，以使这些面属于相同的块。它可用于控制块的平整度，并检测几何中的锐角（例如可能出现在角处）和防止块桥接此类特征。默认情况下，角度设为 150 度，并且仅在必须捕捉特定几何特征的情况下才需要更改。

自定义块的角度指定	对应的物理值节点
使用区域值 使用在区域的角度中指定的值。	无。
本地自定义	块的角度 允许的最大角度。

自定义块指定

可以在物理条件节点下的各个边界处进一步细化或自定义块数量和块角度。指定将块数量设为使用区域值还是自定义值。当选择面的比例或总计时，将为边界显示对应的值节点，然后可以启用根据部件子组指定。

注	如果区域级块生成指定的根据部件子组指定处于打开状态，则使用区域值选项无法用于对应于该区域中的边界模式交界面的交界面边界。接触模式交界面边界支持该选项。请参见交界面选项。

自定义块指定	对应的物理值节点
使用区域值 使用在区域的块指定属性中指定的值。	无
面的比例	块/面比例 值 指定分配给每个边界面的块分数的目标。边界上的目标块数 = (块/面比例/100)* 边界上的面数（或者，如果根据部件子组指定处于打开状态，则为部件子组中的部分边界）。当它设为 25 时，表示目标块数为块的每个面的 25%。因此，80 个面可获取 20 个块，每个块含四个面。默认设置为 100。即获取块的 100%，每个边界面具有一个块。此设置也是最大值。 根据部件子分组指定 打开时，可以指定根据边界或区域中的子组分配的块分数的目标。请参见按子组应用物理量。关闭时，可以根据整个边界或区域的块/面比例指定。默认值为关闭。
总计	块数量 通过使用物理值下的块数量，可以指定总块数的目标。边界的总块数不能小于 1，且不能大于该边界上的总面数。 根据部件子分组指定 打开时，可以指定根据边界或区域中的子组分配的块分数的目标。请参见按子组应用物理量。关闭时，可以根据整个边界或区域的块数量指定。默认值为关闭。

辐射通量选项

此选项用于根据用户自己的指定对边界处的漫辐射源或定向辐射源进行建模。请参见漫辐射通量和定向辐射通量。

辐射通量选项	对应的物理值节点
无通量	无
漫辐射通量	漫辐射通量 漫辐射通量指定为标量分布。需要多波段热辐射或灰体热辐射模型。请参见漫辐射通量。
定向辐射通量	定向通量方向 直接辐射通量由其方向（默认为 [0.0, 0.0, 1.0]）和梁的发散角（默认为零）指定。 定向通量功率分布 定向通量的功率指定为标量分布。除了标准分布方法外，还提供高斯方法。需要灰体热辐射模型或多波段热辐射模型。

表面 Photon Monte Carlo 区域设置

块的角度

块的角度用于定义连续边界面的法线之间的最大允许角度，以使这些面属于相同的块。它可用于控制块的平整度，并检测几何中的锐角（例如可能出现在角处）和防止块桥接此类特征。默认情况下，角度设为 150 度，并且仅在必须捕捉特定几何特征的情况下才需要更改。

块指定

此条件节点的总体描述。

块指定	对应的物理值节点
面的比例	块/面比例 值 指定分配给该区域中每个边界面的块分数的目标。边界上的目标块数 = (块/面比例/100)* 边界上的面数（或者，如果根据部件子组指定处于打开状态，则为部件子组中的部分边界）。当它设为 25 时，表示目标块数为块的每个面的 25%。因此，80 个面可获取 20 个块，每个块含四个面。默认设置为 100。即获取块的 100%，每个边界面具有一个块。此设置也是最大值。
总计	块数量 通过使用物理值下的块数量，可以指定总块数的目标。指定方法会尝试根据总数中的块数与每个边界上离散面数的比例来分配块（或者，打开根据部件子分组指定时，为部件子组中的部分边界），即，具有两倍面数的边界，将获得两倍的块。区域的总块数不能小于边界总数，亦不能大于所有边界上的总面数。边界的总块数不能小于 1，亦不能大于该边界上的总面数。

辐射传输选项

指定区域使用 S2S 辐射。在只有一个区域激活此选项的任何两个区域之间，必须放置挡板或多孔挡板。此挡板可确保射线不从激活 S2S 的区域传入到停用 S2S 的区域。

辐射传输	对应的物理值节点
内部 在区域中激活 S2S 传输。这是默认设置。	无
外部 当边界从外侧参与 S2S 交换时，停用区域内的 S2S 传输。用于不透明区域。	无
内部和外部 边界具有双侧辐射传输，并参与内部和外部 S2S 传输。	无
无 停用区域边界的 S2S 传输。	无

Photon Monte Carlo 求解器属性

详细说明

在 Photon Monte Carlo 计算过程中提供额外输出。

无

无输出。

低

显示光线跟踪进度。

高

显示额外进度和资源使用信息。

冻结求解器

设为开时，求解器在迭代过程中不更新任何物理量，包括块的重新计算。默认情况下设为关。这是一个调试选项，由于缺少储存，它可能导致不可恢复的错误和错误的求解。有关详细信息，请参见有限体积求解器参考。

子节点

表面光线跟踪参数

每个块的最小/平均射线数

从每个块跟踪的最小和平均射线（光子束）数。默认值为 [4, 10]。

如果在辐射主要接收自温度相对较低边界的边界上辐射量分布不规则，则增加每个块的最小射线数。

每个体元的最大多边形

控制光线跟踪中使用的体元网格的分辨率。降低该值将增大体元网格的分辨率。通常不需要更改此属性的默认值 50。增加该数量可略微减少内存需求，但也会略微增加计算时间。

最大光线反弹

跟踪时光线可从表面反弹回来的次数。默认值为 1000。

环境载荷参数

每块光线

为计算环境载荷从每个块跟踪的光线数。默认值为 128。

统计采样因子

采样因子

一个常数或用户自定义场函数，用于指定最新 PMC 计算（在给定迭代）在聚合求解中所占的分数。值为 1 时，聚合求解设为最新 PMC 光线跟踪求解；而值为 0 时，聚合求解将保持不变。值为 0.5 时，将使用最新求解的一半和先前聚合求解的一半来更新聚合求解。请参见统计采样因子。

在开始模拟时或任何模拟瞬态期间，使用高采样因子，因为这样可使辐射求解更快反馈到能量方程，从而加快温度场演化。这类似于对流体和能量使用亚松弛因子，在求解演化过程中使用低因子将对求解收敛造成不利影响。较小的采样因子值具有类似行为；；它会产生并不能真正表示温度场的辐射源项，从而减慢求解的进一步演化。

更新频率

迭代更新频率

指定 Photon Monte Carlo 计算的求解频率。默认值为 1（对于稳态运行，每次迭代更新一次；对于非稳态运行，每个时间步更新一次）。值为 10 时，表示每十次迭代更新一次（对于稳态模拟）或每十个时间步更新一次（对于非稳态模拟）。