Star|Star CCM+ Interface踩坑——表面发射率

【Star|Star CCM+ Interface踩坑——表面发射率】本文讨论计算辐射传热时多个计算域之间接触面上的发射率问题。
以下面这个简单模型为例子,该模型有三个计算域,上、下都是金属铝固体,中间是空气,空气域这里简化为透明固体,忽略其导热(导热系数取1e-5 W/m-K),仅考虑辐射传热。空气层上、下两个接触面在生成Regine时会创建两个Interface。上、下表面为恒温边界,其他表面为绝热壁面。由于存在温差且中间是透明体,上、下两个金属体之间会通过热辐射传递热量。
Star|Star CCM+ Interface踩坑——表面发射率
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在Regine中可以看到,中间空气域(mid)和上、下金属体的接触面处生成了两个Interface,Boundaries中的if down和if up是mid的上、下两个接触面,而后面带有“[xx/xx]”的是指在接触面处生成的Interface,如果把结构树中Interfaces节点下的两个Interface删除,那么带有“[xx/xx]”的边界就会消失。
Star|Star CCM+ Interface踩坑——表面发射率
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展开这些边界可以看到,每个边界都需要给定表面发射率作为输入参数,这里发射率都先设为0.2
Star|Star CCM+ Interface踩坑——表面发射率
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计算并统计经过空气域的换热量。得换热量为1.65W。
然后来改变表面发射率的设置,并对比换热量的变化。

接触面的发射率 0.2 0.4 0.6 0.8
Interface发射率 0.2 0.2 0.2 0.2
换热量,W 1.65 1.65 1.65 1.65
接触面的发射率 0.2 0.2 0.2 0.2
Interface发射率 0.2 0.4 0.6 0.8
换热量,W 1.65 3.54 5.77 8.41
综上可见,改变接触面的发射率对换热量没有影响,能够影响换热量的是Interface的发射率。因此可以判断,Star CCM+在计算中并没有用到接触面上设置的发射率,而是用了其对应Interface的发射率。

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