灰体间辐射热交换
灰色体間の放射交換
理论与物理
概述
老师！ 今天要讲的是灰体间的辐射交换对吧？ 具体是什么样的内容呢？
通过辐射热阻网络计算灰体间的净辐射热交换。分析双表面及三表面系统。
听到这里，我终于明白辐射热阻网络为什么重要了！
控制方程
$$ q_{12} = \frac{\sigma(T_1^4 - T_2^4)}{\frac{1-\varepsilon_1}{\varepsilon_1 A_1}+\frac{1}{A_1 F_{12}}+\frac{1-\varepsilon_2}{\varepsilon_2 A_2}} $$
$$ R_{rad} = \frac{1-\varepsilon}{\varepsilon A} $$
离散化方法
这个方程在实际计算中是如何用计算机求解的呢？
使用有限元法（FEM）进行空间离散化。组装单元刚度矩阵，构建整体刚度方程。
矩阵求解算法
矩阵求解算法具体指的是什么呢？
通过直接法（LU分解、Cholesky分解）或迭代法（CG法、GMRES法）求解线性方程组。对于大规模问题，带预处理的迭代法非常有效。
| 求解器 | 分类 | 内存使用量 | 适用规模 |
|---|---|---|---|
| LU分解 | 直接法 | O(n²) | 小～中规模 |
| Cholesky分解 | 直接法（对称正定） | O(n²) | 小～中规模 |
| PCG法 | 迭代法 | O(n) | 大规模 |
| GMRES法 | 迭代法 | O(n·m) | 大规模・非对称 |
| AMG预处理 | 预处理 | O(n) | 超大规模 |
也就是说，如果在有限元法这部分偷工减料，后面会吃苦头对吧。我铭记在心！
商用工具中的实现
那么，要进行灰体间辐射交换分析，可以使用哪些软件呢？
| 工具名称 | 开发商/现状 | 主要文件格式 |
|---|---|---|
| Ansys Fluent | Ansys Inc. | .cas, .dat, .msh, .jou |
| Simcenter STAR-CCM+ | Siemens Digital Industries Software | .sim, .java, .csv |
| COMSOL Multiphysics | COMSOL AB | .mph |
| Ansys Mechanical (原ANSYS Structural) | Ansys Inc. | .cdb, .rst, .db, .ans, .mac |
| Abaqus FEA (SIMULIA) | Dassault Systèmes SIMULIA | .inp, .odb, .cae, .sta, .msg |
供应商谱系与产品整合历程
各个软件的诞生过程，是不是都挺有戏剧性的？
Ansys Fluent
接下来是关于Ansys Fluent的内容对吧？具体讲什么？
Simcenter STAR-CCM+
接下来是关于Simcenter STAR的内容对吧？具体讲什么？
听到这里，我终于明白开发历程为什么重要了！
COMSOL Multiphysics
请介绍一下「COMSOL Multiphysics」！
1986年成立于瑞典。最初作为与MATLAB联动的FEMLAB开始，后更名为COMSOL。在多物理场方面有优势。
当前所属：COMSOL AB
哦～，开发历程的故事，太有趣了！请再多讲一些。