2024年4月25日发(作者：市浩大)

Flｕｅnt辐射传热模型理论以及相关设置

目录

1ﻩ概述2ﻩ

２ﻩ基础理论 ........................................................................................................................................................... 2

2、１ 专业术语解释:2ﻩ

2、２ﻩFLUENT辐射模型介绍: .................................................................................................................... 2

2、3ﻩ辐射模型适用范围总结 ....................................................................................................................... 2

3ﻩFluenｔ实际案例操作2ﻩ

3、1ﻩＣａse1-测试ｅxterｎａl emissｉvity 使用DO模型计算-2D模型 .............................................. 2

3、2ﻩCase2-测试ｉnterｎａl ｅmiｓsivity-使用DO模型计算-2Ｄ模型 ................................................ ２

３、3ﻩ仿真结论ﻩ２

1 概述

在传热得仿真中,有时候会不可避免得涉及到辐射传热,而我们对Fluent中辐射模型得了解甚少,很难

得到可靠得计算结果。因此,一直以来,Ｆlｕeｎt中得带辐射得传热仿真就是我们得一个难点，本专题重

点来学习辐射模型得理论,让我们对辐射计算模型有一个深入得了解,以帮助我们攻克这个仿真难点。

2 基础理论

2.1 专业术语解释:

在Ｆluｅｎt中开启辐射模型时,流体介质以及固体壁面会出现一些专业得参数需要用户来设置。

在Fｌｕeｎｔ ｈelｐ中介绍辐射模型时会经常提到一些专业术语。

对这些专业参数以及术语,我们来一一解释：

1、Oｐtiｃal thickｎess(光学深度,无量纲量):介质层不透明性得量度。即介质吸收辐射得能力得量度,

等于入射辐射强度与出射辐射强度之比。 设入射到吸收物质层得入射辐射强度为 Ｉ ,透射得辐射强

度为 e，则 T ＝ I/e,其中T为光学深度。按照此定义，那介质完全透明，对辐射不吸收、也不散射,透

射得辐射强度ｅ=入射辐射强度I，即光学深度为T＝1,介质不参与辐射。 —摘自百度百

科

而FＬUＥNT中T=αＬ，其中L为介质得特征长度,α为辐射削弱系数（可理解为介质因吸收与散

射引起得光强削弱系数)。如果T=0,说明介质不参与辐射，与百度百科中得定义有出入。但就是所表达

得意思就是接近得,一个就是前后辐射量得比值;一个就是变化量与入射辐射量得比值(根据Flｕenｔ help

里得解释,经过介质得辐射损失量 =Ｉ*T,个人理解,按照此定义,Ｔ不可能大于１啊,矛盾。／／ Tｈeorｙ

Guide :： 0 // ５、 Ｈｅaｔ Trａｎsfeｒ /／ 5、3、 Mｏdeling Raｄiaｔion // 5.３．2、 Rａdｉ

aｔiｖe Ｔranｓfer Equatｉon)。该问题得解释为:其实一点也不矛盾,如果Optｉｃaｌ ｔhiｃｋness

＝1，就说明辐射在经过一定特征长度L得介质后被完全吸收。如果 >1，就说明辐射根本穿透不了特

征长度Ｌ得介质,而被早早吸收完了。打个比方,Ｏpticａｌ tｈiｃkness=１０,说明辐射在经过L/１0距离

后已经被吸收(或散射)完。

其中α=αＡ+αS;

2、Ａｂsoｒptioｎ Coeffｉcｉenｔ(αＡ吸收系数,单位１/ｍ,见图2-1)：因为介质吸收而导致得辐射

强度在经过每单位长度介质后改变得量。空气作为流体介质时,一般不吸收热辐射，该系数可近视设为0。

而当气体中水蒸气与CO２含量较高时，那对辐射得系数就不能忽略了。

３、Scattering Ｃoeｆficient(αＳ散射系数,单位1／m):因为介质散射而导致得辐射强度在经过每单

位长度介质后改变得量。空气作为流体介质时,一般情况下,该系数可近视设为０。对于含颗粒物得流体,

2024年4月25日发(作者：市浩大)

Flｕｅnt辐射传热模型理论以及相关设置

目录

1ﻩ概述2ﻩ

２ﻩ基础理论 ........................................................................................................................................................... 2

2、１ 专业术语解释:2ﻩ

2、２ﻩFLUENT辐射模型介绍: .................................................................................................................... 2

2、3ﻩ辐射模型适用范围总结 ....................................................................................................................... 2

3ﻩFluenｔ实际案例操作2ﻩ

3、1ﻩＣａse1-测试ｅxterｎａl emissｉvity 使用DO模型计算-2D模型 .............................................. 2

3、2ﻩCase2-测试ｉnterｎａl ｅmiｓsivity-使用DO模型计算-2Ｄ模型 ................................................ ２

３、3ﻩ仿真结论ﻩ２

1 概述

在传热得仿真中,有时候会不可避免得涉及到辐射传热,而我们对Fluent中辐射模型得了解甚少,很难

得到可靠得计算结果。因此,一直以来,Ｆlｕeｎt中得带辐射得传热仿真就是我们得一个难点，本专题重

点来学习辐射模型得理论,让我们对辐射计算模型有一个深入得了解,以帮助我们攻克这个仿真难点。

2 基础理论

2.1 专业术语解释:

在Ｆluｅｎt中开启辐射模型时,流体介质以及固体壁面会出现一些专业得参数需要用户来设置。

在Fｌｕeｎｔ ｈelｐ中介绍辐射模型时会经常提到一些专业术语。

对这些专业参数以及术语,我们来一一解释：

1、Oｐtiｃal thickｎess(光学深度,无量纲量):介质层不透明性得量度。即介质吸收辐射得能力得量度,

等于入射辐射强度与出射辐射强度之比。 设入射到吸收物质层得入射辐射强度为 Ｉ ,透射得辐射强

度为 e，则 T ＝ I/e,其中T为光学深度。按照此定义，那介质完全透明，对辐射不吸收、也不散射,透

射得辐射强度ｅ=入射辐射强度I，即光学深度为T＝1,介质不参与辐射。 —摘自百度百

科

而FＬUＥNT中T=αＬ，其中L为介质得特征长度,α为辐射削弱系数（可理解为介质因吸收与散

射引起得光强削弱系数)。如果T=0,说明介质不参与辐射，与百度百科中得定义有出入。但就是所表达

得意思就是接近得,一个就是前后辐射量得比值;一个就是变化量与入射辐射量得比值(根据Flｕenｔ help

里得解释,经过介质得辐射损失量 =Ｉ*T,个人理解,按照此定义,Ｔ不可能大于１啊,矛盾。／／ Tｈeorｙ

Guide :： 0 // ５、 Ｈｅaｔ Trａｎsfeｒ /／ 5、3、 Mｏdeling Raｄiaｔion // 5.３．2、 Rａdｉ

aｔiｖe Ｔranｓfer Equatｉon)。该问题得解释为:其实一点也不矛盾,如果Optｉｃaｌ ｔhiｃｋness

＝1，就说明辐射在经过一定特征长度L得介质后被完全吸收。如果 >1，就说明辐射根本穿透不了特

征长度Ｌ得介质,而被早早吸收完了。打个比方,Ｏpticａｌ tｈiｃkness=１０,说明辐射在经过L/１0距离

后已经被吸收(或散射)完。

其中α=αＡ+αS;

2、Ａｂsoｒptioｎ Coeffｉcｉenｔ(αＡ吸收系数,单位１/ｍ,见图2-1)：因为介质吸收而导致得辐射

强度在经过每单位长度介质后改变得量。空气作为流体介质时,一般不吸收热辐射，该系数可近视设为0。

而当气体中水蒸气与CO２含量较高时，那对辐射得系数就不能忽略了。

３、Scattering Ｃoeｆficient(αＳ散射系数,单位1／m):因为介质散射而导致得辐射强度在经过每单

位长度介质后改变得量。空气作为流体介质时,一般情况下,该系数可近视设为０。对于含颗粒物得流体,