S2S法 — CAE用語解説

S2S法は「不透明な壁面間の輻射交換」に特化した手法で、間の媒体（空気など）は輻射に関与しない前提。形態係数（ビューファクタ）を事前計算して、面同士のエネルギー交換を解く。一方DOモデルは半透明媒体（煙やガラスなど）を通過する輻射も扱える。密閉空間の壁面間の輻射ならS2Sが精度高くて計算も速いんだ。

面の数をNとすると、形態係数はN×Nのマトリクスになるから、面が多いと膨大な計算量になる。面が1万個なら1億の組み合わせ。だからS2S法はレイトレーシングやヘミキューブ法で効率的に計算するんだ。また一度計算した形態係数は形状が変わらない限り再利用できるから、定常解析では初回だけ計算すればいいよ。

電子機器の筐体内部（高温のチップ表面と筐体壁面の輻射交換）、自動車のエンジン排気系（排気マニホールドから周囲部品への加熱）、炉内の壁面間輻射が典型例。密閉空間で媒体の吸収がない場合はS2Sが最適だよ。

輻射による加熱はこの熱伝導方程式のQの項に入る。

考慮できるよ。形態係数の計算時にレイトレーシングを使えば、遮蔽面の影響が自然に反映される。例えばエンジンルームで遮熱板がある場合、遮熱板がないときと比べて形態係数が変わり、周辺部品への輻射入熱が低減されることを定量的に評価できる。

形態係数と輻射伝熱の理解が必須だよ。

S2Sは面の数を適度に抑えて計算コストと精度のバランスを取ることがポイント。面が多すぎると形態係数計算が重くなるから、クラスタリング（面のグルーピング）機能があるソルバーを使うといいよ。