Fluent太陽輻射
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-04-12
Fluent太陽輻射的視頻教程
fluent之太陽輻射專題講座
1、講述了太陽輻射基本原理和fluent的實現(xiàn)方法； 2、講述了fluent中太陽輻射設置參數(shù)的基本含義； 3、講述fluent中太陽輻射容易出問題的要點； 4、講述了直射參數(shù)設置方法及參數(shù)對結果的影響； 5、講述了散熱參數(shù)設置方法及參數(shù)對結果的影響； 6、太陽角度的設置方法及對壁面接受輻射強度的影響； 7、太陽輻射實例基本操作；
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Ansys Fluent從零基礎到熟練掌握系列課（十五）輻射傳熱
ANSYS Fluent功能簡介和行業(yè)應用 e. 學習方法 2.案例15輻射傳熱 a. 流程步驟 b. 輻射理論和應用場景 c. 吸收系數(shù)和散射系數(shù) d. 邊界設置 e. Fluent輻射模型 點擊鏈接可直接跳轉到總的系列課程鏈接。
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Fluent太陽輻射的實例教程
1，問題描述
在我們計算暖通，以及室外高溫工況的一些仿真時，太陽輻射是不可忽略，這次和大家分享一下太陽輻射的仿真方式。按照慣例，我們還是進行starccm和fluent的求解對比。由于網(wǎng)上關于fluent的太陽輻射案例較多，starccm卻寥寥無幾，所以本次我們先說starccm的太陽輻射仿真過程。
2，模型建立
建立一個如下的模型，有進出風口流過箱體內(nèi)部，箱體右側有一個玻璃窗口接受太陽輻射（為了比較設置其余地方無太陽輻射），設置好后轉出成X-t的格式，這個格式在staraccm中容錯率比stp好。
3，網(wǎng)格劃分
在starccm中先進行壓印操作，保證不同零部件接觸面的網(wǎng)格正常，且可以進行能量信息交換。然后直接設置網(wǎng)格尺寸。本文只要討論太陽輻射的求解，網(wǎng)格就不詳細討論。
4，求解設置
4.1 先進行物理連續(xù)體選擇。
模型有三個實體，空氣域(air)，外箱體(al)，玻璃窗戶(glass)。我們定義只有玻璃窗戶位置接受太陽輻射，其他位置絕熱。三者模型選擇如下，
這里對玻璃模型的兩個參數(shù)需要進行單獨設置：一個是熱環(huán)境（就是目前模型所處的實際環(huán)境溫度），一個是太陽能負載計算器
這里重點聊一下太陽能計算器，他是一個對于選定的日期、時間和地理位置，可以計算太陽高度和方位角，以及相應的太陽直射和漫射通量得計算器。需要注意的是經(jīng)緯度采用(東北為正，西南為負的)，時區(qū)是東為正，西為負。本次我們就假定是杭州6月15日下午2點10分的環(huán)境工況。
展開 太陽輻射光譜及影響
沙灘上太陽照射及輻射仿真 ￥500
<p>本案例基于COMSOL軟件仿真了一沙灘受到太陽一天照射過程中人體及物體的溫度場變化情況，仿真結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202203/dea0d4ff4f6c48818b7ff9b0be171f02.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流</p><p><br></p>
展開 對于工商業(yè)儲能機柜，應用于戶外，需要考慮太陽輻射對散熱影響，本案例基于icepak建立仿真模型，包括詳細仿真設置步驟及仿真模型，可直接下載運行出結果。
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1、FLUENT中需要考慮熱輻射的情況
（1）火焰輻射熱傳遞
（2）表面對表面的輻射加熱或冷卻
（3）輻射、對流和導熱耦合傳熱
（4）HVAC應用中透過窗戶的熱輻射，以及汽車工業(yè)中車廂內(nèi)的模擬
（5）玻璃加工、玻璃纖維拉拔及陶瓷加工過程中的輻射
2、FLUENT中的輻射模型
主要有5種輻射模型：DTRM模型、P1模型、Rosseland模型、P1模型、S2S模型
3、DTRM模型的優(yōu)勢及限制
優(yōu)勢：（1）模型較為簡單（2）可以通過增加射線數(shù)量來提高計算精度（3）可以用于光學深度非常廣的情況下。
限制：（1）假定所有表面都是散射的。意味著表面的入射輻射是關于入射角各向同性反射的。（2）不包括散射效應。（3）基于灰體輻射假定。（4）對于大數(shù)目的射線問題，非常耗費CPU時間。（5）不能與非共形交界面或滑移網(wǎng)格同時使用。（6）不能用于并行計算中。
4、P1模型的優(yōu)勢及限制
優(yōu)勢：（1）輻射模型為一個擴散方程，求解需要較少的CPU時間。（2）考慮了擴散效應。（3）對于光學深度比較大（如燃燒應用中），P-1模型表現(xiàn)非常好。（4）P-1模型使用曲線坐標很容易處理復雜幾何
限制：（1）假定所有的表面均為散射。（2）基于灰體輻射假定。（3）在光學深度很小時，可能會喪失精度。（4）傾向于預測局部熱源或接收器的輻射通量。
5、Rosseland輻射模型的優(yōu)勢及限制
優(yōu)勢：相對于P-1模型，它不求解額外的關于入射輻射的傳輸方程，因此比P-1模型計算要快，且更節(jié)省內(nèi)存。
限制：只能用于光學深度比較大的情況，推薦用于光學深度大于3的情況下；不能用于密度基求解器。
6、DO模型的優(yōu)勢及限制
DO模型能夠求解所有光學深度區(qū)間的輻射問題；能求解燃燒問題中的面對面輻射問題，內(nèi)存和計算開銷都比較適中。
DO模型能用于計算半透明介質輻射。
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Fluent太陽輻射的相關專題、標簽、搜索
Fluent太陽輻射的最新內(nèi)容
對于工商業(yè)儲能機柜，應用于戶外，需要考慮太陽輻射對散熱影響，本案例基于icepak建立仿真模型，包括詳細仿真設置步驟及仿真模型，可直接下載運行出結果。
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由于網(wǎng)上關于fluent的太陽輻射案例較多，starccm卻寥寥無幾，所以本次我們先說starccm的太陽輻射仿真過程。
2，模型建立
建立一個如下的模型，有進出風口流過箱體內(nèi)部，箱體右側有一個玻璃窗口接受太陽輻射（為了比較設置其余地方無太陽輻射），設置好后轉出成X-t的格式，這個格式在staraccm中容錯率比stp好。
<p>本案例基于COMSOL軟件仿真了一沙灘受到太陽一天照射過程中人體及物體的溫度場變化情況，仿真結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202203/dea0d4ff4f6c48818b7ff9b0be171f02.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流</p>
作者：楠胖
來源：本文為楠流坊原創(chuàng)作品，上海安世亞太授權轉載
1. 啟動FLUENT并導入網(wǎng)格
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 2022→Fluid Dynamics→Fluent 2022命令，啟動Fluent 2022。
（2）單擊主菜單中File→Read→Mesh命令，導入.msh網(wǎng)格文件。
2. 定義模型
太陽輻射光譜及影響
1、FLUENT中需要考慮熱輻射的情況
（1）火焰輻射熱傳遞
（2）表面對表面的輻射加熱或冷卻
（3）輻射、對流和導熱耦合傳熱
（4）HVAC應用中透過窗戶的熱輻射，以及汽車工業(yè)中車廂內(nèi)的模擬
（5）玻璃加工、玻璃纖維拉拔及陶瓷加工過程中的輻射
2、FLUENT中的輻射模型
主要有5種輻射模型：DTRM模型、P1模型、Rosseland模型、P1模型、S2S模型
3、DTRM模型的優(yōu)勢及限制
在做一個輻射傳熱問題，空氣參數(shù)用伯斯涅興課假設，但是空氣吸收系數(shù)不知道如何設定，請高手執(zhí)教
