局所放射熱交換

説明

局所放射熱では、サーフェス間の放射熱を計算します。サーフェスは、熱の放射体と受容体のどちらにすることもでき、ソフトウェアでは幾何学的に表現されます。したがって、サーフェスでは、透明な環境（空気または真空）を通して熱を交換できます。ボディの温度に起因するこの熱交換は熱放射と呼ばれています。

この熱交換では、放射体と受容体それぞれが持つ基本サーフェスの幾何学的設定（距離、角度、面積）が考慮されます。

下の例は、節点1と節点7から放射される光線を示しています。

注: τ = 0

放射体と受容体が持つ基本サーフェスの幾何学的設定を考慮するために、解析プロセスで次のように形態係数を計算します：

3D：

2D：

形態係数を計算した後の、局所放射熱交換の熱流束方程式は次のとおりです：

ここで：

および

εは放射率係数

σはステファンボルツマン定数（σ = 5,675×10^-8 W/m² /K⁴）

αは吸収係数

ρは反射係数

は節点“i”の温度

局所放射熱は、2D平面、2D軸対称、および3Dのすべての熱アプリケーションと熱連成アプリケーションで使用できます。

“熱交換のサーフェスがある領域”タイプの線形領域（2Dの場合）またはサーフェス領域（3Dの場合）で発生する無限放射と対流について、局所放射熱の情報を定義します。

対称性と周期性がある場合に、幾何学的再構築を管理します。

ただし、軸対称の場合は、障害物があると、表現されていないパートの光線が部分的に無視されることがあるという制限があります。

プロジェクトにメカニカルセットが存在する場合は、解析ステップごとに形態係数が計算されます。

数値上の理由で、放射体と受容体のサーフェス要素のサイズは、2つのサーフェス間の距離より小さいことが必要です。

たとえば、モーターの空隙での放射熱を解析する場合は、空隙領域のメッシュに注意する必要があります。
局所放射熱モデルは、サーフェス間に放射熱交換（双方向の熱転送）がある場合にのみ機能します。熱放射束を受け入れないサーフェスは熱を放射しません（熱を放射すると、負の温度になるまでボディがエネルギーを失うことになりかねません）。