Star-ccm+太阳辐射仿真模拟：精准捕捉能量传递

1，问题描述

在我们计算暖通，以及室外高温工况的一些仿真时，太阳辐射是不可忽略，这次和大家分享一下太阳辐射的仿真方式。按照惯例，我们还是进行starccm和fluent的求解对比。由于网上关于fluent的太阳辐射案例较多，starccm却寥寥无几，所以本次我们先说starccm的太阳辐射仿真过程。

2，模型建立

建立一个如下的模型，有进出风口流过箱体内部，箱体右侧有一个玻璃窗口接受太阳辐射（为了比较设置其余地方无太阳辐射），设置好后转出成X-t的格式，这个格式在staraccm中容错率比stp好。

3，网格划分

在starccm中先进行压印操作，保证不同零部件接触面的网格正常，且可以进行能量信息交换。然后直接设置网格尺寸。本文只要讨论太阳辐射的求解，网格就不详细讨论。

4，求解设置

4.1 先进行物理连续体选择。

模型有三个实体，空气域(air)，外箱体(al)，玻璃窗户(glass)。我们定义只有玻璃窗户位置接受太阳辐射，其他位置绝热。三者模型选择如下，

这里对玻璃模型的两个参数需要进行单独设置：一个是热环境（就是目前模型所处的实际环境温度），一个是太阳能负载计算器

这里重点聊一下太阳能计算器，他是一个对于选定的日期、时间和地理位置，可以计算太阳高度和方位角，以及相应的太阳直射和漫射通量得计算器。需要注意的是经纬度采用(东北为正，西南为负的)，时区是东为正，西为负。本次我们就假定是杭州6月15日下午2点10分的环境工况。设置如下：

4.2 设置一下边界条件，速度入口0.1m/s，压力出口，需要对接受辐射的玻璃面定义一下辐射参数：

表面发射率：这里就是物体的表面辐射率，黑体是1，具体值介于0-1之间。

表面反射率：反射辐射能与入射辐射能之比，会自动计算。

表面透射率：投射的辐射能与入射辐射能的比例，需要手动赋予。

注：透射率加发射率需要需要小于1

4.3，求解1000步稳态，计算结果如下。

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