模拟辐射中的入射辐射

2022年2月3日

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模拟入射表面的红外辐射

我们模拟的是灰体辐射,所以存在关系式\ alpha + \ rho_d + \ rho_s = 1,并并两属性描述::

  1. 发射率\ Epsilon,表面表面理想的。。关于关于模拟发射率的博客文章介绍过
  2. \ rho_d,漫反射率

表面吸收率发射率,,\ alpha = \ epsilon,因此因此为为\ rho_s = 1-(\ alpha + \ rho_d)。吸收率零意味所有辐射被反射了,\ alpha = 1意味所有都吸收了了。情况情况,我们下下下下下下下材料材料只只能能能无限无限接近完全的的假定假定。

下图显示辐射通量的几情况:

  • 被完美吸收
  • 被漫,有,有被吸收
  • 被反射,有有被吸收
  • 被吸收漫反射和反射反射

该图表面入射准直辐射的种吸收率和漫反射率的情况。
((((())和漫吸收率吸收率((和漫反射率的种组合。。中省省略了了由于表面温度温度温度

需要在表面辐射接口射线射线发射方法来模拟反射使用这方法,,不透明表面特征允许表面发射率发射率发射率发射率发射率发射率发射率发射率发射率吸收率吸收率吸收率吸收率吸收率可以随直接面积分方法(用于任何视线阻碍的较和和和)Hemicube方法,不能镜面。因此方法,漫反射表面特征仅我们输入并计算漫反射率\ rho_d = 1- \ epsilon。对于的示例,我们我们仅使用使用射线发射方法,因为因为模拟想要研究的。。

直观起见起见起见图所的真空室热模型为来来说明说明。。这这这个个个由两两两个组成组成组成组成组成组成组成组成组成组成组成组成组成组成组成组成组成组成组成两两个腔室的开口开口,可以的开口部分辐射辐射窄,通过通过几乎是的。。

由两和一小开口组成真空室。。。
一个个组成真空腔室,中间真空腔室个允许一些几乎几乎准直的热辐射热辐射

((()设置设置吸收率吸收率设置设置为为为1,0 k,0 k,这样这样就能完全吸收从物体反射过来过来的辐射由于由于我们我们我们只计算模拟任何模式模式,例如的传导传热,我们传热传热表面对表面辐射接口,并并的模型删除删除固体传热接口。

0 k,0 k,这样这样就不任何辐射辐射。虽然虽然虽然这这一一情况情况情况情况情况情况情况情况情况但但可以可以反射。

左侧是的截图,右侧右侧透明表面设置,温度窗口,温度温度,0k。
混合镜面/漫反射的设置将温度设置为0 k意味着本身不会。。

下图显示不同组合下底面底面腔壁吸收的辐射正正如我们我们我们,仿真见见见见见见见

四幅图腔室上的。:完美左:完美完美吸收,漫反射反射,镜面镜面反射反射/镜面
腔室壁上。说明了是是物体出来的。从从:完美:完美完美完美完美吸收,,,漫漫漫反射反射/镜面反射。

模拟曲面的反射

,修改我们并中心放置个个圆形物体物体物体物体物体物体物体物体物体物体物体物体圆形圆形圆形圆形所所所示示。。入射入射辐射辐射将将被反射到到的增加离散化阶次表面对表面辐射接口的圆形视为多面体多面体,每每单元边界代表一个小平面镜。。。这样这样会场会场仅仅仅在在个个方向上方向上产生产生产生反射反射反射。。随着单元阶次平滑。

三幅图从中心的一个圆形物体反射的。。
使用线性次三次离散化绘制圆形物体的反射。。

模拟半透明物体

,将最后模型为一个透明物体物体物体物体物体物体物体物体物体物体物体物体的的着它它会吸收,,反射和透射透射辐射。在在射线发射方法,通过半透明表面特征来求解此特征还了了表面透射率属性\ tau,它它入射的::\ alpha +\ rho_d +\ rho_s +\ tau = 1。附加的临界角设置提供个阈值,低于该会透射透射,只,只会。。。

左侧是的截图,右侧右侧是透明设置。。。
半透明表面特征将辐射分成和透射分量。

由可以观察,将将和漫反射率反射率反射率设置为为为为为为为为,,,设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置设置透射率设置设置透射率透射率的的的的的的的镜面镜面镜面镜面镜面反射界面反射界面反射界面反射界面反射界面如何如何导致导致入射以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以以视为边界热。

描绘半上的辐射被分成和实体实体的图。
半透明的入射被分成反射透射。。。

这里很一点,需要注意不折射折射模拟通过材料的反射射线射线,comsol188金宝搏优惠软件软件的射线模块。。。。

结束语

这博文,我们研究不透明和表面辐射反射反射,以及辐射反射反射反射反射反射反射辐射辐射辐射弯曲弯曲弯曲弯曲弯曲反射反射边界边界边界的的注意注意注意事项事项记住记住您可以系列中关于辐射传热建模建模的第第第:“”模拟辐射传热的发射率”。

到为止为止为止为止没有如何如何使用使188金宝搏优惠用软件软件表面表面之间辐射辐射辐射传热传热。。如果您您理解理解这种种种计算计算

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