表面材料模型参考

使用表面材料模型可定义个体表面材料。对于每个表面材料,可以指定多种辐射或腐蚀属性,即发射率、透射率、反射率、反射镜面性和极化。然后将表面材料分配给参与辐射能传递或腐蚀的边界。为了重用,可以将表面材料及其辐射或腐蚀属性添加到表面材料数据库中。

理论 辐射属性
提供方式 [物理连续体] > 模型 > SurfaceMaterials
节点路径示例 连续体 > Physics 1 > 模型 > 表面材料
要求 可选模型:辐射或腐蚀
激活 模型控制(子节点) 请参见表面材料模型控制
边界输入 请参见边界设置。

表面材料模型控制

表面材料

可用于创建一种或多种表面材料,用于辐射或腐蚀模拟。对于每种表面材料,可以指定用于辐射或腐蚀的材料属性。默认情况下创建一种表面材料,即 Default。

[表面材料] > 材料属性
以下属性仅在选择了辐射谱模型时可用,例如灰体热辐射或多波段热辐射:
发射率
发射率指在相同温度下,体发射的功率与其作为黑体时发射的功率之比(无量纲)。对应于 ϵ λ Eqn. (1754)。
反射镜面性

镜面反射率指表面反射率的镜面分数:

  • 值 0 表示所有反射都是漫射。
  • 值 1 表示所有反射都是镜面反射。
  • 介于二者之间的值表示漫射和镜面反射的组合。
反射率

反射率指给定表面上反射的辐射能与入射的辐射能之比(无量纲)。对应于 Eqn. (1756) 中的 ρ λ 。

默认情况下,反射率是使用自动计算方法自动计算的。选择此方法后,将使用基尔霍夫定律(反射率 = 1 - 发射率 - 透射率)根据指定的发射率和透射率自动计算反射率。如果使用标量分布指定反射率,必须确保满足基尔霍夫定律。仅当明确停用基尔霍夫定律时,才不得使用自动计算方法(请参见灰体热辐射模型)。

对于多波段光谱模型,可以为每个光谱波段指定此属性值。

透射率

透射率指给定表面上透射的辐射能与入射的辐射能之比(无量纲)。对应于 Eqn. (1755) 中的 τ λ 。

交界面两侧的透射率必须相同。

如果交界面两侧的辐射或光谱模型不匹配,则该交界面将没有任何透射率输入,并会被视为不透明。仅有的例外是选择液膜和表面至表面辐射模型时体积区域的边界。在该情况下,液膜交界面的体积区域侧的边界(而非交界面)具有透射率输入。辐射在液膜区域侧处于非活动状态。

创建挡板或多孔挡板交界面后,透射率将在两个交界面边界上都可用,前提是在交界面两侧的区域中都选择了辐射传输模型(表面至表面辐射或参与介质辐射)。

以下属性仅在选择了腐蚀模型时可用:
极化
极化曲线定义了跨边界或交界面的比电流和电势下降之间的关系。可以使用以下一项来定义极化曲线:
右键单击操作
选择表面材料...
打开选择表面材料对话框,可用于从材料数据库中选择固体表面材料。目前,Cast Iron 可用。

边界设置

流入、流出、自由流和壁面边界
表面材料
用于将表面材料与之前在[物理连续体] > 表面材料 > [表面材料]下创建的表面材料相关联。表面材料的辐射属性适用于此边界。
外部表面材料
仅当区域 > [区域] > 物理条件 > 辐射传输选项设为外部或内部和外部时才可用。

用于将表面材料与之前在[物理连续体] > 表面材料 > [表面材料]下创建的表面材料相关联。表面材料的辐射属性适用于此边界。