CFD热分析中辐射模型的选择

nedusts

　　1. DTRM模型
　　DTRM模型的优点：
　　a) 比较简单;
　　b) 可以通过增加射线数量;
　　c) 可以用于任何光学厚度;

　　DTRM模型的局限：
　　a) 所有表面都是漫射表面，即所有入射的辐射射线没有固定的反射角，而是均匀的反射到各个方向;
　　b) 计算中没有考虑辐射的散热效应;
　　c) 计算中假定辐射是灰体辐射;
　　d) 如果采用大量射线进行计算的话，会给CPU增加很大的负担;
　　e) DTRM模型不能用于动网格或存在拼接网格界面的情况。
　　f) DTRM模型不能用于并行计算;

　　2. P-1模型
　　P-1辐射换热方程是一个计算相对较小的扩散方程，同时模型中包含了散射效应。在燃烧等光学厚度很大的计算问题中，P-1模型的计算效果都比较好。P-1模型还可以在采用曲线坐标系的情况下计算复杂几何形状的问题。
　　P-1模型的局限：
　　a) 假设所有都是漫射表面，即所有入射的辐射射线没有固定的反射角，而是均匀地反射到各个方向;
　　b) 计算中采用灰体辐射假设;
　　c) 如果光学厚度比较小，则计算精度会受到几何形状复杂程度的影响;

　　3. DO模型
　　Do模型是使用范围最大的模型——它可以计算所有光学厚度的辐射问题，并且计算范围涵盖了从表面辐射、半透明介质辐射到燃烧问题出现的参与介质辐射在能到各种辐射问题。DO模型可以计算灰体辐射，也可以计算非灰体辐射。是辐射计算中被经常使用的一个模型，立体角的离散度增加会使计算量增加。

　　4. 表面辐射(S2S)模型
　　表面辐射模型适用于计算在没有参与性介质的封闭空间内的辐射换热计算，比如飞船散热系统，太阳能集热器，辐射式加热器和汽车机箱内的冷却过程等，同DTRM和DO模型相比，虽然视角因子的计算需要占用较多的CPU时间，但S2S模型在每个迭代步中的计算速度都很快。

　　S2S的局限性：
　　a) 假定所有表面都是漫射表面;
　　b) 采用灰体辐射模型进行计算;
　　c) 内存等系统资源的需求随着辐射表面的增加而激增，计算中可以将辐射表面组成集群的方式来减少内存资源的占用;
　　d) 不能计算有参与性辐射介质的问题;
　　e) 不能用于带周期性边界条件或对称边界条件的计算，也不能用于二维轴对称问题的计算;
　　f) 不能用于多重封闭区域的辐射计算，只能用于单一封闭几何形状的计算;
　　g) 不适用拼接网格界面，悬挂节点存在的情况和网格自适应计算。


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