辐射模型 使用.docx

FLUENT 中的辐射模型 主要有 5 种辐射模型：DTRM 模型、P1 模型、Rosseland 模型、P1 模型、S2S 模型 3、DTRM 模型的优势及限制 优势：（1）模型较为简单（2）可以通过增加射线数量来提 高计算精度（3）可以用于光学深度非常广的情况下 限制：（1）假定所有表面都是散射 的意味着表面的入射辐射是关于入射角各向同性反射的 （2）不包括散射效应 （3）基 于灰体辐射假定 （4）对于大数目的射线问题，非常耗费 CPU 时间 （5）不能与非共形交 界面或滑移网格同时使用 （6）不能用于并行计算中4、P1 模型的优势及限制 优势：（1）辐射模型为一个扩散方程，求解需要较少的 CPU 时 间 （2）考虑了扩散效应 （3）对于光学深度比较大（如燃烧应用中） ，P-1 模型表现非常 好 （4）P-1 模型使用曲线坐标很容易处理复杂几何 限制：（1）假定所有的表面均为散 射 （2）基于灰体辐射假定 （3）在光学深度很小时，可能会丧失精度 （4）倾向于预测 局部热源或接收器的辐射通量5、Rosseland 辐射模型的优势及限制 优势：相对于 P-1 模型，它不求解额外的关于入射 辐射的传输方程，因此比 P-1 模型计算要快，且更节省内存。

限制：只能用于光学深度 比较大的情况，推荐用于光学深度大于 3 的情况下；不能用于密度基求解器 6、DO 模型的优势及限制 DO 模型能够求解所有光学深度区间的辐射问题；能求解燃烧 问题中的面对面辐射问题，内存和计算开销都比较适中 DO 模型能用于计算半透明介质 辐射7、S2S 辐射模型 非常适用于封闭空间中没有介质的辐射问题（如航天器的排热系统、 太阳能收集系统、辐射供热装置等） 限制：（1）假定所有表面均为散射的 （2）灰体辐 射假设 （3）内存和存储量需求在表面增加时，增长得非常快 （4）不能用于 participating radiation 问题 （5）不能用于存在周期边界的模型中 （6）不能用于存在对称边界问题中 （7）不支持非共形交界面、悬挂节点或网格自适应中DTRM 模型 使用的是“射线跟踪”方法可用来计算各个表面之间的辐射传热，而却不需 要去计算表面角系数其主要思想是用单一的辐射设限代替从辐射表面沿摸个立体角的所 有辐射效应，把体积微元向周围辐射均匀的李三成有限能束，每份能束的能量都集中与单 一的特征射线中，当这些射线通过空间周围介质时，各辐射能束沿特征线发射，在路径上 被周围的介质吸收，该模型的精度主要依据跟踪射线的数目和计算网格疏密程度。

对于流 动入（出）口的外部区域温度与内部区域温度相差很大时，这种方法效果较好P1 模型是 PN 模型中最简单的一种，PN 模型主要思想是把辐射强度展开为正交球谐函数进 行求解计算对于流动入（出）口的外部区域温度与内部区域温度相差很大时，这种方法 效果较好Rosseland 模型的主要思想是不计算介质辐射强度的输运方程，而是引入了温度三次方的 传热系数来计算辐射热流量当光学深度大于 3 时，建议使用 Rosseland 辐射模型离散坐标 DO 模型是从有限个立体角发出的传播方程出发进行求解，每个立体角对应着坐 标系下的固定的方向角立体角的离散精度有用户确定，类似 DTRM 模型中的射线数目， 但是 DO 模型不进行射线跟踪而将模型把方程转化成空间坐标系下的辐射输运方程face to face 模型仅考虑表面与面之间的辐射传热，忽略介质之间的吸收，发射和散射，多 数情况都不适合模拟计算接接受受到到的的 散散射射入入射射辐辐射射吸吸收收与与散散射射损损失失气气体体辐辐射射ds出出射射辐辐射射。