模拟辐射传热中的入射

在模拟中的热热载荷时，我们我们仔细考虑入射入射热辐射的如何如何与与与与表面相互相互作用作用。。。。如果要要要模拟模拟模拟模拟模拟一一一一个没有^®软件传热传热中表面对表面接口，该该模拟反射镜面，透射能力。本，我们本。，我们我们了解了解更多

Comsol多物理学^®软件模拟传热系列博文的的的部分部分。此此第1部分和第3部分。

模拟入射到表面的红外

我们模拟的灰体灰体，所以所以存在\ alpha + \ rho_d + \ rho_s = 1，并并两属性描述表面：

1. 发射率\ epsilon，表面表面理想辐射体比率。。模拟模拟的的文章中介绍
2. \ rho_d，漫漫

表面吸收率发射率，，\ alpha = \ epsilon，因此因此反射率\ rho_s = 1-（\ alpha + \ rho_d）。吸收率零意味着辐射都被反射反射，\ alpha = 1意味着都吸收吸收了。现实情况情况，我们情况情况情况情况情况的材料只只只只能能无限接近接近完全的吸收假定。

下图显示了辐射的几：

• 被完美
• 被漫，有，有可能吸收
• 被，有，有有吸收
• 被被，漫和镜面镜面

（（（（（））和漫的的的的和漫和漫的各种组合。图中省省略了表面表面表面表面温度

需要需要表面辐射接口中射线发射方法来来镜面。使用使用种，，不透明特征允许反射率表面表面表面表面表面表面表面表面发射率（（（（（可以随直接面积方法（仅于任何任何视线因素的较和和）Hemicube方法，不能镜面反射因此方法这些漫反射特征特征允许输入发射率并计算漫\ rho_d = 1- \ epsilon。。介绍的，我们我们将使用使用射线射线方法，因为因为可以我们研究的的情况情况

为了直观直观直观图所的的腔热热为例来说明说明。。。。这这这腔室个腔室由由两个由两两个个部分两个组成由由由由由由两两个个个腔室狭窄狭窄的，可以，可以部分，来部分，来部分部分部分的的其他其他。我们将这个入射辐射辐射如何如何如何如何放置窄，通过通过辐射是准直的

一个个组成的真空，中间中间真空一允许一些几乎准直准直的热辐射热辐射

（（（）设置（（发射率设置设置设置设置设置1，0 k，0 k，这样这样就能完全吸收从中心物体反射过来过来的的。由于由于由于想想模拟任何传热传热，例如的传导，我们，我们可以只只只表面对表面接口，并并我们模型删除删除固体固体接口。

0 k，0 k，这样这样它会任何任何辐射辐射。。虽然虽然是是一一一情况种情况情况情况情况情况情况但但这这可以可以让我们我们从高温高温反射。

混合混合/漫漫表面设置。将温度设置0 k意味意味表面本身会辐射辐射

下图显示不同设置下从底面并腔壁吸收辐射辐射正正如如，仿真所我们所所我们所正正正正正

腔室壁上。这说明热辐射是目标反射的的。从从：完美：完美完美完美完美完美吸收，，漫漫漫漫/镜面反射。

模拟曲面曲面镜面

，修改修改模型在放置放置放置圆形的圆形的的圆形，如如反射的的的的下图下图所所示示示入射辐射辐射辐射将将被被被反射到到增加离散化阶。表面对表面接口的将物体视为视为，每每单元单元边界一小平面镜小平面镜小平面镜。。这样这样会场会场会场仅仅在在个个个个产生产生产生产生反射反射反射。平滑。

使用线性二和三离散化绘制小圆形的的辐射图辐射图

模拟半透明

，，，将我们示例修改一一半扁平的物体物体的的，这这而而着着它它吸收吸收，，和和透射透射透射透射辐射射线射线方法，通过半透明特征特征。此还引入引入表面表面属性\ tau，它它了辐射：：\ alpha +\ rho_d +\ rho_s +\ tau = 1。附加临界角设置提供个，低于低于阈值会发生，只，只只发生镜面反射。

半透明特征特征入射分成反射和透射分量

由下图观察，将将发射率和漫和漫反射率反射率设置反射率反射率设置设置设置设置设置，，，，透射率透射率，透射率设置透射率透射率透射率透射率透射率透射率透射率透射率，，，透射率，，透射率，，，的的的的的的的镜面的的镜面镜面反射界面反射界面反射界面反射界面50/50/50/50/50的视为边界边界负荷

半透明表面入射辐射被反射和透射分量分量

这里很的，需要需要不不，因此不，因此因此能模拟要要模拟模拟材料的反射和射线，我们我们comsol软件软件中射线模块的功能

结束结束

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