Fluent熱輻射的案例
操作教程 | FLUENT散熱器熱輻射模擬
啟動FLUENT并導(dǎo)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(dǎo)入.msh網(wǎng)格文件。
2. 定義模型
單擊命令結(jié)構(gòu)樹中General按鈕，彈出General（總體模型設(shè)定）面板，Solver中Time選擇Steady。勾選Gravity，在Z中填入-9.81m/s2。
3. 設(shè)置材料
單擊主菜單中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，彈出Create/Edit Materials（材料）對話框。單擊Fluent Database按鈕彈出Fluent Database Materials對話框，選擇water-liquid單擊Copy按鈕確認(rèn)。
4. 設(shè)置能量方程
在模型設(shè)定面板，激活能量方程。
5. 設(shè)置湍流模型
在模型設(shè)定面板Models中雙擊Viscous按鈕，彈出Viscous Models對話框，勾選Realizable k-epsilon模型。
6. 設(shè)置邊界條件
（1）單擊主菜單中Physics→Zones→Boundaries按鈕啟動的邊界條件面板。
（2）在邊界條件面板中，設(shè)置inlet的參數(shù)如下圖所示。
（3）設(shè)置wall-fluid_domain的參數(shù)如下圖所示。
（4）設(shè)置wall-solid_fin的參數(shù)如下圖所示。
7.
展開 FLUENT中的輻射模型
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(dǎo)熱耦合傳熱
（4）HVAC應(yīng)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(xué)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(guān)于入射角各向同性反射的。（2）不包括散射效應(yīng)。（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(kuò)散方程，求解需要較少的CPU時間。（2）考慮了擴(kuò)散效應(yīng)。（3）對于光學(xué)深度比較大（如燃燒應(yīng)用中），P-1模型表現(xiàn)非常好。（4）P-1模型使用曲線坐標(biāo)很容易處理復(fù)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(xué)深度很小時，可能會喪失精度。（4）傾向于預(yù)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(guān)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(xué)深度比較大的情況，推薦用于光學(xué)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(xué)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(zhì)輻射。
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