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如何在烟气流动模拟中表面上的辐射和对流

  • 作者:pg.xfjcyq.com
  • 发布时间:2021-08-09 14:51
  • 来源:消防评估软件
  • 点击:

如何在烟气流动模拟中表面上的辐射和对流

关键词:结构安全计算分析软件、烟气流动模拟分析软件(CFD)、PyroSim烟气流动模拟分析软件 、消防安全评估软件

 

一、简介:

FDS 模型中的每个固体表面都定义了对流和辐射热通量边界条件。可能不是很明显的是,每个术语总是在计算,有时使用用户可能没有明确指定的默认参数。

对流传热通量由下式给出:

对流传热通量

 

其中默认的对流传热系数h基于自然和强制对流相关性的组合, Tg是气体温度,并且Tw是壁温。通常用户不会修改对流传热模型h,但用户负责如何Tw将被计算为固定温度或作为热传导到固体的一部分。消防评估软件

热辐射通量在概念上更为复杂。如果假设来自周围气体的热辐射被固体障碍物表面的无限薄层吸收,则净辐射热通量是传入和传出分量的总和:

净辐射热通量

 

入射辐射是辐射强度和几何形状的函数,而出射辐射由下式给出:

传出辐射热通量

 

其中是发射率,是 Stefan-Boltzmann 常数,壁温升至四次方。 用户通常只会指定发射率,并再次负责计算壁温的方式。

FDS提供了一些默认表面(惰性,绝热,和OPEN)和PyroSim试图帮助通过进一步归类表面类型(用户燃烧器,加热器/冷却器,供应,排气,并分层)。下面的图 1总结了每个表面如何处理对流和辐射传热。http://pg.xfjcyq.com/

 

doc scrn radconv 传热面型汇总

图 1. 表面类型汇总

 

二、例子

下面是一个示例,可以练习上述大部分选项。右侧有一个供气口,温度为50.0 C。在底部,加热器500 C通过对流和辐射提供热量。在左侧,部分空气被排出,表面温度值为20 C。顶部是OPEN,正面和背面是INERT。 速度矢量如图 3所示。

 

图 2. 表面测试

 

图 3. 速度向量

 

计算出的热通量与上述讨论一致,全部表面上都有对流和辐射分量。 图 4显示了加热器的辐射通量(辐射到外壳中),图 5显示了排气的辐射通量(辐射从外壳中带走了热量)。

 

图 4. 加热器辐射通量

 

结果图 radconv 排气辐射通量

图 5. 排气辐射通量

 

在顶部OPEN表面,我们看到左侧(流动离开模型的地方)对流热通量为零,如图 6所示,而在右侧(流动大部分与表面相切)对流热通量显着,如图 7所示。

结果图 radconv 左上角 conv 通量

图 6. 左上角对流热通量

 

图 7. 右上对流热通量


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