如何在煙氣流動(dòng)模擬中表面上的輻射和對(duì)流

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一、簡(jiǎn)介：

FDS 模型中的每個(gè)固體表面都定義了對(duì)流和輻射熱通量邊界條件?？赡懿皇呛苊黠@的是，每個(gè)術(shù)語(yǔ)總是在計(jì)算，有時(shí)使用用戶可能沒(méi)有明確指定的默認(rèn)參數(shù)。

對(duì)流傳熱通量由下式給出：

對(duì)流傳熱通量

其中默認(rèn)的對(duì)流傳熱系數(shù)h基于自然和強(qiáng)制對(duì)流相關(guān)性的組合， T_g是氣體溫度，并且T_w是壁溫。通常用戶不會(huì)修改對(duì)流傳熱模型h，但用戶負(fù)責(zé)如何Tw將被計(jì)算為固定溫度或作為熱傳導(dǎo)到固體的一部分。消防評(píng)估軟件

熱輻射通量在概念上更為復(fù)雜。如果假設(shè)來(lái)自周圍氣體的熱輻射被固體障礙物表面的無(wú)限薄層吸收，則凈輻射熱通量是傳入和傳出分量的總和：

凈輻射熱通量

入射輻射是輻射強(qiáng)度和幾何形狀的函數(shù)，而出射輻射由下式給出：

傳出輻射熱通量

其中是發(fā)射率，是 Stefan-Boltzmann 常數(shù)，壁溫升至四次方。 用戶通常只會(huì)指定發(fā)射率，并再次負(fù)責(zé)計(jì)算壁溫的方式。

FDS提供了一些默認(rèn)表面（惰性，絕熱，和OPEN）和PyroSim試圖幫助通過(guò)進(jìn)一步歸類表面類型（用戶燃燒器，加熱器/冷卻器，供應(yīng)，排氣，并分層）。下面的圖 1總結(jié)了每個(gè)表面如何處理對(duì)流和輻射傳熱。http://pg.xfjcyq.com/

圖 1. 表面類型匯總

二、例子

下面是一個(gè)示例，可以練習(xí)上述大部分選項(xiàng)。右側(cè)有一個(gè)供氣口，溫度為50.0 C。在底部，加熱器500 C通過(guò)對(duì)流和輻射提供熱量。在左側(cè)，部分空氣被排出，表面溫度值為20 C。頂部是OPEN，正面和背面是INERT。 速度矢量如圖 3所示。

圖 2. 表面測(cè)試

圖 3. 速度向量

計(jì)算出的熱通量與上述討論一致，全部表面上都有對(duì)流和輻射分量。 圖 4顯示了加熱器的輻射通量（輻射到外殼中），圖 5顯示了排氣的輻射通量（輻射從外殼中帶走了熱量）。

圖 4. 加熱器輻射通量

圖 5. 排氣輻射通量

在頂部OPEN表面，我們看到左側(cè)（流動(dòng)離開(kāi)模型的地方）對(duì)流熱通量為零，如圖 6所示，而在右側(cè)（流動(dòng)大部分與表面相切）對(duì)流熱通量顯著，如圖 7所示。

圖 6. 左上角對(duì)流熱通量

圖 7. 右上對(duì)流熱通量

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