CFD计算模型专题学习报告
作者：Libo Chen Email：libochen2009@hotmail.com 收系数。
3.2 Case2-测试internal emissivity-使用DO模型计算-2D模型
1）Solid（Al）-solid（Steel）-solid（Al）-case
Internal emissivity External emissivity
图3-3 从里到外Solid（Al）-solid（Steel）-solid（Al）
i）Internal solid Fix temperature=400℃， external radiation temperature=300，external emissivtiy=1；internal emissivtiy=1：
图3-4温度分布以及换热量
ii）internal emissivtiy=0：
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图3-5 温度分布以及换热量
从图4、5可知，上下两张图的温度分布非常相近，上图中温度稍高，而zone之间的换热量存在差异，将internal emissivity改为0，代表两个不同材料的zone之间辐射传热量为零，因此总传热量从5555W降低至5055W。可知，Fluent中认为紧密相连的两个solid zone（存在couple wall）之间是存在辐射传热的（也可设置为无辐射传热），相当于实际情况中的两个物体的接触面，只不过在Fluent中未设置接触热阻。总结：实际情况中有接触热阻，有辐射传热；Fluent中无接触热阻，有辐射传热。用Fluent一般不进行涉及接触热阻细节的仿真。
2）Solid（Al）-fluid（air）-solid（Al），no gravity-case
i），external emissivtiy=1；internal emissivtiy=1，fluid的absorption coefficient=0；
图3-6 温度分布以及换热量
中心400K的solid往external solid的辐射传热功率为：
Pra=5.67e-8*1*3.14*1*（400^4-335^）=2315W，和fluent reprot值2333W(包含了空气热传导的功率)比较接近；
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ii）internal emissivtiy=0，fluid的absorption coefficient=0；
图3-7 温度分布以及换热量
将internal emissivtiy=0后，传热功率下降为21W，说明无辐射换热时，仅靠空气导热的传热功率非常小。
iii）Fluid 和external solid之间的internal emissivtiy=1，fluid的absorption coefficient=1；
图3-8 温度分布以及换热量
iv）Fluid 和external solid之间的internal emissivtiy=0，fluid的absorption coefficient=1；
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图3-9 温度分布以及换热量
v）Fluid 和external solid之间的internal emissivity=1，fluid absorption coefficient=0，external solid absorption coefficient=1，conductivity=0.02；
vi）emissivity=1，fluid absorption coefficient=0，external solid absorption coefficient=10，conductivity=0.02
图3-10 温度分布以及换热量
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图3-11 温度分布以及换热量
3.3 仿真结论
从以上仿真结果，可以得出以下结论：
1、2.1小结的internal emissivity以及external emissivity的解释是正确的。
2、air 的absorption coefficient的默认值=0，代表air 不吸收辐射，即不参与辐射。
3、solid的absorption coefficient的默认值=0，代表solid吸收辐射，并且absorption coefficient为无穷大，辐射被固体表面直接吸收。辐射系数可设置。
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