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FLUENT中五种辐射模型的详细计算对比

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图中一个边长为L=1m的正方形箱体,右墙温度2000K,左墙温度1000K,上下墙绝热,重力向下,由于热重力引起密度梯度所以发展为浮力流。箱体中的介质被认为是具有吸收性和散射性的,因此墙壁间的辐射交换因存在吸收而减弱,同时因存在介质散射而增强。自然对流分为三步进行,有两种设置方法。第一步:设置工作条件(工作压力101325Pa、勾选重力加速度-6.9e-5(负号表示方向沿Y轴向下)、工作温度Tf=(1000+2000)/2=1500K)。第二步:对材料密度进行选择时有两种情况(1)选择idea-gas为理想气体模型,其密度满足理想气体状态方程,标准状态下P0=101325Pa、T0=15℃时,密度为理想气体标准密度为1.225kg/m3(2)选择Boussinesq为非理想气体,需要根据实际气体设置密度。第三部:设置自然对流其它参数,比热Cp=11030J/kg/K,热导率 15.309W/m/K,粘度10-3m/s2,热膨胀系数 1e-5K-1,吸收系数 0、0.2、5m-1,散射系数目前不考虑。一、网格划分建立边长为1的正方形,对面和边线进行命名。全局面网格设置最大网格尺寸为0.2,表示网格最大边长为0.2,设置网格类型为四边形网格。设置线网格尺寸时有三种类型,普通、动态、复制,生成规律则有很多种(BiGometric、Uniform、Geometric1、Geometric2等),这些生成规律涉及到线上起始点与终止点的关系,所以在由点生成线时,相互平行的线,生成应当方向一致(从上到下或从左到右),在生成线网格时的方向才会相同。这里我们选用动态类型,生成规律为Biometric,每条边上节点数为50个,比例为1.2。二、参数设置1.选择默认求解器Scale可以设定模型的单位,默认为 m,可以比例缩小或放大。求解器类型为基于压力变化、绝对速度、稳态、2D平面求解器。2DSpace选择为 Axisymetric时,求解的是轴对称的圆柱坐标系统,注意 ICEM中画图时,对称轴必须放置在 X轴上。2.选择辐射求解模型辐射模型共有五种类型:Rosseland为光学厚度近似,将辐射热流等价于内部温度梯度的关系式,没有考虑边界上的发射率影响。P1模型没有考虑辐射传递方程 RTE的方向性,考虑了散射的影响。DTRM为射线追踪法,不能考虑散射的影响,只考虑吸收作用。S2S为光学薄度近似,不考虑介质参与的辐射,适合计算真空系统,只考虑边界上的辐射,不能与周期边界或对称边界使用。Do模型为离散坐标法,考虑 RTE方向性,可以计算散射介质,考虑边界发射率的影响,离散化程度影响计算精度。3.设置工作环境工作压力为101325Pa,勾选重力影响时,表示考虑...

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