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1，問題描述 在我們計算暖通，以及室外高溫工況的一些仿真時，太陽輻射是不可忽略，這次和大家分享一下太陽輻射的仿真方式。按照慣例，我們還是進行starccm和fluent的求解對比。由于網上關于fluent的太陽輻射案例較多，starccm卻寥寥無幾，所以本次我們先說starccm的太陽輻射仿真過程。

舉例來說，假設將太空中各個點的熱輻射強度向量看作一個向量場，那么某個熱輻射源（比如太陽）周邊的熱輻射強度向量都指向外，說明太陽是不斷產生新的熱輻射的源頭，其散度大于零。 3. 旋度 旋度是矢量分析中的一個矢量算子，可以表示三維矢量場對某一點附近的微元造成的旋轉程度。 這個矢量提供了矢量場在這一點的旋轉性質。

太陽輻射加熱的幅度很大——大約每平方米 1000 瓦，這不應該被忽視。關于模擬輻射到環境中的熱傳遞的詳細內容，請閱讀 我們之前的文章：什么是表面發射率？對傳熱計算有哪些影響？ 。 此外，還會有內表面之間 輻射傳熱 。表面之間的輻射熱通量是溫差四次方的函數。

Q是局部產熱率或源項，控制暴露在集中太陽輻射下的樣品表面吸收的凈能量。Shang和Li計算了5種不同的產熱源在太陽能電池中的作用：熱化、焦耳熱、體復合、表面復合和Peltier熱。

最后，雅可比矩陣 默認設置為 僅對輻射局部貢獻。自 COMSOL Multiphysics? 軟件 6.0 版本開始，這個默認設置將降低內存使用率并加快求解時間。但是，如果模型是純粹的輻射冷卻并且表面之間的溫度變化很大，它可能會失敗。如果您觀察到不收斂，請將這個設置更改為 包含總輻射的貢獻。計算和繪制角系數如果您有幾組表面并想知道它們之間的角系數，這在我們之前的博客文章中已經講過。

雖然很美觀，但太陽輻射得熱量會導致外部泡沫隔熱層熔化。 聚碳酸酯雨幕系統的 CFD 仿真，其中竣工條件導致意想不到的太陽輻射得熱量。產生的問題包括面板變形和 XPS 隔熱層的表面熔化。對雨幕改造的 CFD 分析成功地確定了允許的最大太陽輻射得熱量和最低的通風要求。圖片由 Steven Doggett 提供。

借助仿真設計一款更加“安靜”的變速箱 上文的方法介紹了耦合多體分析和聲學仿真的技巧，幫助用戶精確地計算變速箱的噪聲輻射。人們可以在設計進程的早期階段引入這一技術，從而盡可能地減少變速箱轉速范圍之內的噪聲輻射。此外，利用 COMSOL Multiphysics? 軟件中的“模型方法”功能，我們能親耳聽見變速箱產生的噪聲——讓仿真更接近物理實驗。 本文內容來自 COMSOL 博客

圖3 500 Hz平面波激勵下的輻射方向圖通過對比仿真相同多物理場耦合模型時ANSYS軟件和COMSOL軟件的計算時間可發現, 隨著仿真模型單元格數量的增加, COMSOL表現出在計算多物理場耦合高效性, 如圖4所示。圖4 計算效率對比2.3 復雜水下潛艇結構仿真為了更加真實地模擬潛艇散射聲場特征, 需要考慮其內部艙室構造所帶來的影響。

總能量通量包括對流、傳導和輻射熱通量。它包含了代表對流動能的附加項 ，以及對流應力能 。能量平衡方程的形式如下： 在穩態研究中，這個表達式簡化為 對于這個方程的每個量，都有一個預定義的全局變量可供后處理。得出的全局計算值可用于計算變量。下表總結了不同的相關預定義變量的名稱。

高漫反射 PS 泡沫顆粒與纖維打印紙的結合，使FPC太陽光譜反射率達到 96%，在太陽直射下平均產生8.4 °C的溫降和90 W/m 2的冷卻功率。同時，FPC在高濕度下仍能保持較高的太陽光反射率，促進其在潮濕的亞熱帶地區的應用。此外，低成本材料和簡單制造方法將為有效的白天輻射冷卻提供有效途徑。

到目前為止，我們還沒有討論如何使用 COMSOL 軟件計算表面與表面之間的輻射傳熱。如果您想進一步理解這種計算，敬請關注本系列的最后一篇文章！

計算時間和結果的差異可以忽略不計，因此這里我們使用更準確的方法，即使用表面對表面輻射 接口計算角系數。 我們還需要特別注意這個裝置的網格劃分。吸收介質中的輻射束 接口求解的是一階偏微分方程，默認情況下使用場的線性離散化。根據吸收系數，我們知道強度會隨著兩層的厚度發生明顯變化。我們還知道，激光束輪廓在表面上的強度變化是相當漸進的。這證明了層內具有高縱橫比矩形單元的映射網格是合理的。

COMSOL多物理場仿真軟件以高效的計算性能和杰出的多場耦合分析能力實現了精確的數值 仿真，已被廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，為工程界和科學界解決了復雜的多物 理場建模問題。COMSOL內嵌的聲學模塊可以方便地進行多孔聲學和粘熱聲學的模擬仿真。軟件數 值計算得到的云圖，可以將聲壓、速度、聲強以及聲能耗散等結果可視化，十分有利于學生對聲 學的學習和理解。

太陽輻射（氙燈、碳弧燈、鹵素燈）：模擬地面上全球總輻照度，對產品的主要影響是由加熱效應和光化學效應產生。輻照強度：各國太陽輻射試驗標準中均規定總輻射強度為(1120±10％)w/m2。它模擬太陽在天頂時，對地球表面的總輻射。

日間RC材料的亞環境冷卻能力源于其通過大氣透明窗口向寒冷的外層空間發射熱量(作為熱發射器)的能力，同時拒絕太陽輻射(具有高太陽反射率)。各種高效的熱輻射體已經被開發出來，作為建筑和個人熱管理的日間RC材料。根據中紅外(MIR)波段的光譜響應，這些熱發射體主要可分為非選擇性熱發射體和選擇性熱發射體。

COMSOL 聲學技術經理 Mads Herring Jensen 介紹說。智能手機中微型揚聲器的聲輻射強度仿真結果圖。該仿真使用了COMSOL® 6.1版本的熱黏性聲學新功能。汽車電氣化的仿真分析工具COMSOL 持續致力于為從事汽車電氣化的工程師提供功能強大的仿真工具。

假設隔熱漆可將柜頂表面對太陽輻射的吸收率從1降至0.1。以上各方案均在風扇入口處和工作單元上部正中設置監控點，分別命名為Fan Inlet和Enclosure Top，用于判斷工作溫度是否符合設計要求。計算條件設定案例考慮較極端的環境情況，假設環境溫度為45℃，關于太陽輻射的設置可參考下圖，Simetherm會根據設置的地理位置和時刻自動計算出太陽輻射角度和輻射強度。

5、測量結果 根據測量的黑標溫度和太陽總輻射量按公式(8)計算。 式中： TNR——溫度校正太陽總輻射量，單位為兆焦每平方米(MJ/m2)； R——測量點的太陽總輻射量，單位為兆焦每平方米(MJ/m2)； T——測量點的黑標溫度，單位為攝氏度(℃)。 七、結果評價 1.

多級散射是量化分析共振模式的一個常用手段，通過計算不同偶極子散射的能量可以很好地研究微納結構的輻射特性，例如Anapole由于ED和TD模式干涉相消表現為非輻射模式，TD環偶極子通常表現出高Q特性等等。