1.热辐射计算公式

热辐射是一种通过电磁渡传递热能的方式。电磁渡以光的速度进行传递，而能量传递与辐射物体之间的介质无关。热辐射只在电磁渡的频谱中占小部分的带宽。由于辐射产生的热流与物体表面的绝对温度的四次方成正比，因此热辐射有限元分析是高度非线性的。物体表面的辐射遵循Stefan-Boltzmann定律：

q/A=σT⁴ （19-6)

式中，T为物体表面的绝对温度；σ为Stefan-Boltzmann常数，公制为5.67×lO^-8W/m²·K⁴。

2.辐射分析中用到的一些术语的定义

1)黑体：被定义为在任意温度下，吸收并发射最大的辐射能的物体；通常的物体为“灰体”，即ε<1；在某些情况下，辐射率（黑度）随温度变化。

2)辐射率（黑度）：物体表面的辐射率（黑度）定义为物体表面辐射的热量与黑体在同一表面辐射热量之比。

ε=q/q_b（19-7)(www.daowen.com)

式中，ε为辐射率（黑度）；q为物体表面辐射热量；q₀为黑体在同一表面辐射的热量。

3)形状系数：用于计算两个面之间的辐射热交换，在ANSYS中，可以用隐藏/非隐藏的方法计算二维和三维问题，或者用半立方的方法来计算三维问题。

表面I与表面，之间的形状系数为：

形状系数是关于表面面积、面的取向及面司距离的函数。

4)辐射对：在辐射问题中，辐射对由一些相互之司存在辐射的面组成，可以是开放的或是闭合的。在ANSYS中，可以定义多个辐射对，它们相互之司也可以存在辐射ANSYS使用辐射对来计算一个辐射对中各面间的形状系数；每一个开放的辐射对都可以定义自己的环境温度，或是向周围环境辐射的空司节点。

5)Radiosity求解器：当所有面上的温度己知时，Radiosity求解器方法通过计算每一个面上的辐射热流来得到辐射体之间的热交换。而面上的热流为接下来的热传导分析提供了有限元模型的边界条件。重复上面的过程，就会由于新的时间步或新的迭代循环而得到新的热流边界条件，从而计算出新的温度分布。在计算中使用的每个表面的温度必须是均匀的，这样才能满足辐射模型的条件。