ANSYS热辐射分析教程：非隐式求解方法解析

"本教程是Ansys热分析的第八章，主要讲解了基本的热辐射分析步骤，包括辐射效果的Non-Hidden方法。教程中提到了如何读取数据库heatsink.db，选择特定的线、节点，设置发射率、施蒂芬-波斯曼常数等参数，并使用NON-HIDDEN方法进行分析。此外，还介绍了如何为不同区域生成辐射矩阵文件，并重新求解。辐射分析的实例是一个加热水槽的热分析，分别探讨了隐式和非隐式求解方法的应用。" 在热辐射分析中，辐射是通过电磁波传递热能的过程，尤其在真空中效率最高。辐射热传递与两个平面绝对温度的四次方差成正比，使得辐射分析具有非线性特征，需要迭代求解。实际物体的表面不仅辐射热量，也会吸收来自其他表面的辐射，这个平衡过程是辐射分析的核心。 ANSYS提供了多种求解辐射问题的方法，包括平面效果单元和连接单元，以及辐射矩阵功能。在辐射矩阵单元中，可以设定发射率、材料特性等参数，用于模拟不透明物体间的辐射交互。在非隐式方法中，用户可以直接指定辐射参数，生成辐射矩阵文件，用于分析不同区域间的辐射交换。 实际物体的表面辐射和吸收行为受到其波长特性和方向分布的影响。为了简化计算，通常假设物体表面是散射或反射的，但实际物体往往介于两者之间。吸收率和反射率定义了物体对辐射能的处理方式，它们必须满足能量守恒原则，即吸收率加上反射率等于1。 在辐射分析的实例中，加热水槽的热分析展示了如何运用这些概念。首先，可能需要使用隐式方法来初步设定辐射环境，然后通过非隐式方法来更精确地考虑辐射效应。通过对每个区域（bay）生成独立的辐射矩阵文件，可以分别处理各个部分的辐射交互，最终得到全面的热分析结果。 本教程深入浅出地介绍了ANSYS中进行热辐射分析的基本步骤和技术，对理解辐射热传递及其在工程应用中的模拟计算具有重要指导价值。通过学习这些内容，用户可以有效地解决涉及辐射的复杂热问题。