新热流法计算矩形空腔内的纯辐射换热

　　2关键词辐射传热；新热流法；比热流参数；蒙特卡罗法散并求解，比热流参数采用，法计算。计算结果与区域法热流法做了对比。对比结果明，新热流法计算精度较好，是辐射传热过程数值模拟的种优秀方法。

　　符号说明fI内热藏0斯蒂芬玻尔兹曼常数ri温度射线单色辐射强度kk气体单色吸收系数和单色散射系数kaL气体折合吸收系数和折合散射系数E气体发，系数，R单位体积净辖射换热量。

　　在高温炉热过程中，辐射传热具有重要的影响，加之辐射传热过程复杂相关因素很多，因而成为高温炉传热过程模拟的重点和难点。

　　付辐射传热过杓的模拟前常的塍方法17区±或法朵特卡罗法热流法等。区域法计兑精度高。但计算试太大且仅，于温度4物性参数变化不大的情况。蒙特卡罗法计算精度较高，但计算耗时多，不适于大空间的计算。热流法原理简单，1算快捷与流场等费合计算界易。似切断了各个方以热通量的联系，汁算精度较差。新热流法2考虑了热通量各个方向上的联系，通过引进比热流参数。解决了这。

　　包头钢铁学院学报然后给出了比热流参数的解法和离散后的新热流方程后对1个矩形空腔内47的辐射传热过程进行了数值模拟巧区域法流法及免持卡罗法进了比较。

　　新热流方程在维。1说坐标系中。新热流方赠3，写为又寸漫发射漫反射边界壁面4，相应的边界条件为其中，=0，7=0，2=0即所谓的左边界，=，=72=71即所谓的右边界。

　　2比热流参数的求解和新热流方程反向比热流参数。由这2个式子可知。比热流参数以积分的形式出现只要知道了入射强度和立体角0的分布，就可计算出比热流参数蒙特卡罗法胃比热流参数的大致过程如下。

　　1格划分采用内节点法！2给出温度分布参数分布及边界条件，给定计算区域发射的能束总数为1；3计算微儿体发射能此体兀为4吖41广而元为认=时15，计兑微儿体发射总能，及每条射线携带能吊=，4计算微元体发射能束数=认1；5对条射线进行模拟跟踪模拟射线的发射点发射方和距离，然后计算射线到壁面的实际允许传递距离沿。若尺，射线被吸收结束跟踪，否则。射线遇到壁面。模拟1随机黑度尺。，若射线被壁面吸收。结束跟踪否则。射线被壁面反射，令尺=，心为新发射距离，反射点作为新反射点。重新模拟发射方向。继续跟踪直节射线被吸收。

　　6对所有射线进行跟踪并统计射线对微元体投射热流赝投射热流的贡，完成之后，即可计算比热流参数。

　　22新热流方程的离散采用有限体积法对新热流方程进行离散的过程中，借鉴了上风方式，即认为节点界面的热流主要七游节点的控制。例如。对。1轴方向正向热流，打比热流参数的求解对尤轴方向正向热流控制方程如式3，进行整理，得其中，同理，对新热流方程式2进行整理终得到的差分方程为3差分方程的求解由于比热流参数+敏感于温度8，为加快收敛速度在迭代过程中，每计算5次温度场，求1次比热流参数气度的迭代依据能守凡采州么=+ 4矩形空腔内辐射传热过程的模拟付1个矩形空腔97七的辐射传热过程进行了数值模拟，计算网格划分为20，相关参数如1计算结果46.4给出了哮在尤高度的，1.1.4以下。比热流参数变化剧烈，1.4山左，达到大仇在=1.41以上，比热流参数变化缓慢原因是2=，1的壁面是高温乩而⑴的壁面是低温既给出在=1.，1上介质温度分布，可，高温壁面的影响较人，而低温壁面影响较小。6给出了在=1.，勺截面上新热流法热流法区，的比较，其中，区域法是经典算例，从6可，新热流法计算结果的精度较热流法有了显著提高。

　　00▲区域法新热流法4热流祛如5结论射传热问进行了计算，计算明比热流参数的分布受壁面影响很大，反映了辐射热流在空间的变化。通过对空腔内温度分布的计算并与区域法热流法进行对比，结果明新热流法计算的精度较热流法有了很大的提高。

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