辐射 — CAE用语解说
辐射
热传递的第三种形态
热的传递方式有传导、对流、辐射三种，但只有辐射在真空中也能传递热量，这很奇怪。
这是因为热通过电磁波（红外线）进行能量传输，所以在真空中也能传播。宇宙空间的热管理正是这个例子，温度由太阳光吸收和机体的辐射散热决定。在地球上，高温炉和熔融金属工艺中辐射是主导性的热传递。
辐射热量用什么公式计算？
根据Stefan-Boltzmann法则，Q = εσA(T₁⁴ - T₂⁴)。其中σ = 5.67×10⁻⁸ W/(m²K⁴)是Stefan-Boltzmann常数，ε是发射率，取值范围为0~1。由于热量与T⁴成正比，温度越高增加越快。在钢铁制造工艺和燃烧炉设计中，忽视辐射会导致热分析完全不匹配。
CAE求解器中的辐射模型
在CFD分析中如何加入辐射？
在FLUENT中可以选择多种模型：DO法（Discrete Ordinates）、P1法、DTRM、Rossland扩散近似等。对于光学上较薄的气体（空气），需要进行表面对表面模型和视角系数计算，其中DO法具有最广泛的适用性。对于燃烧炉等半透明气体介质，需要与Weighted-Sum-of-Gray-Gases（WSGG）模型结合使用。
什么是视角系数？
视角系数是表示两个表面之间辐射交换的几何效率系数，取值范围为0~1。完全相对的表面接近1，背对的表面为0。在CAE中，使用光线追踪方法对复杂形状的视角系数进行数值计算。在电子设备基板上零部件间的辐射冷却模拟中，这是一个重要参数。
关联用语
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Project NovaSolver致力于面对辐射等实务课题的本质，建立支持工程现场的工具和工艺。
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