体对体辐射的作用是什么？
- 体对体辐射可以解释为多个表面之间通过辐射进行热传递。
- 出现的传热量与两个部件之间的温差、两个部件之间的视角系数和两个表面的辐射率有关。
应用体对体辐射
可通过在除模型之外的显示区域中的任意位置单击鼠标右键将体对体辐射应用于热传递分析。在菜单中，选择“体对体辐射”命令。单击鼠标右键时请确保未选择任何对象，此时将为这些对象显示一个菜单。如果“体对体辐射”命令的菜单未显示，请按几次 <Esc> 键以取消所有选择，然后再次单击鼠标右键。
定义辐射表面
将参与辐射的表面置于唯一表面编号上，即辐射单元包含的任何直线的最大表面编号。为了确定块体单元的六个可能侧面中的哪个可参与辐射，求解器将检查单元包含的每条直线的表面编号。最大表面编号上包含多数直线（3 个侧面（共 4 个）或 2 个侧面（共 3 个））的各个面可以参与辐射。如果面的直线不在单元的最大表面编号上，则该面将无法参与辐射。
若要设置体对体辐射，请先定义辐射表面。这些辐射表面可以与用户模型中的表面相同或可以是用户模型中的表面集。请按下“定义表面”按钮。在“体对体辐射表面”对话框中，按下“添加表面”按钮以显示“部件和表面选择”对话框。使用下拉菜单将模型中的单个表面添加到辐射表面。如果添加的表面来自板单元部件，则还需要指定板的顶部、底部或两侧是否参与热辐射。板单元的顶部与在“单元定义”对话框中定义的单元法线点方向相反。完成选择后，请单击“确定”按钮。
在使用“部件和表面选择”对话框定义完表面后，用户需要在“辐射率类型”下拉框中指定表面辐射率是否与温度相关。如果选择“温度无关”选项，则必须在“温度无关辐射率”字段中定义恒定辐射率。如果选择“温度相关”选项，则必须通过按下“辐射率曲线”按钮以表格形式定义每个温度的辐射率值。辐射率值将在温度值之间进行线性插值。
可通过“状态”下拉菜单从计算中轻松移除辐射表面，而无需删除所有输入。选项如下所示：
- “已启用”：辐射表面将参与辐射计算。
- “已禁用”：辐射表面将不参与辐射计算。最终结果与已从辐射设置删除表面的结果是相同的。禁用选项的优点是可稍后重新启用辐射表面，而无需重新定义输入。
- “已启用(非活动)”和“已禁用(非活动)”：无法设置这些选项。如果从模型中移除部件/表面编号（如将直线删除或将其更改为其他表面编号），则对应的辐射表面将自动设置为非活动状态。这仅表明之前定义的辐射表面不再存在于模型中，因此将不会产生任何影响。在部件/表面编号返回模型后，“状态”将自动恢复成之前的设置（“已启用”或“已禁用”）。
使用“部件和表面选择”对话框定义辐射表面时，可以选择“所有”作为表面编号。这将指示部件的所有自由表面均将参与体对体辐射。如果所有表面中只有一个表面不参与辐射，则为节省时间，可在“部件和表面选择”对话框中选择“所有”，然后使用“体对体辐射表面”对话框中的“取消的表面”下拉菜单从辐射表面排除该表面。
定义辐射壁面
定义完辐射表面后，必须将其放入壁面中。由于表面之间存在反射，因此体对体辐射的定义方式必须不同于用户可能熟悉的其他类型的表面交互作用。以面面接触为例。表面 2 与表面 3 接触，且单独与表面 4 接触。但这并不意味着表面 3 会与表面 4 接触。在体对体辐射中，如果表面 2 可以辐射到表面 3 和表面 4，则表面 3 和 4 可以直接或间接交换辐射，如图 1 所示。
图 1.表面 2、3 和 4（和环境）形成一个壁面：一组相互辐射的表面，但没有其他表面
因此，彼此直接或间接面对的所有表面将形成一个壁面。图 2 显示定义了一个壁面的模型。图 3 显示定义了四个壁面的模型
图 2.无论使用多少个表面编号定义锯齿（上图显示 4 个），都必须将其定义为一个壁面。从数学角度来说，表面 4 可以通过多次反射辐射到表面 5。
图 3.存在四个相互辐射的独立表面集。因此，将定义四个壁面。壁面 1：表面 2 和 3；壁面 2：表面 4；壁面 3：表面 6、8 和 9；壁面 4：表面 10 和 11
可以通过按“表面”部分中的“添加”按钮将辐射表面添加到壁面。
如果壁面（完全封闭的壳体）中的视角系数之和不等于 1，则壁面也将辐射到环境条件中。即使是完全封闭的壳体，从数学角度来看视角系数之和也不可能为 1。因此，其余的辐射将进入必须进入其他源，此时通过在“环境温度”下拉框中选择“时间无关”或“时间相关”选项来指定源。如果选择“时间无关”选项，请在“环境温度值”字段中定义恒定环境温度。如果当前执行的是瞬态热传递分析且选择了“时间相关”选项，请在“环境温度载荷曲线”下拉框中指定环境温度将遵循的载荷曲线。
如果壁面必须考虑阴影，请在“阴影”下拉框中选择“包括”选项。阴影表示一个主体阻挡另一个主体的表面之间的直接视线。经典示例是嵌套的圆柱体（请参见图 4）。从数学角度来说，大圆柱体的内部（表面 2）可以跨整个直径辐射，并直接穿过表面 3。要避免这种情况的发生，就应包含阴影。（仅壁面中定义的表面将产生阴影效果。）图 2 中的壁面也需要“包括”阴影以防止辐射（从数学角度）穿过主体。
(a) (b)
图 4.如果无阴影 (a)，则管道内部的点可以看到管道内部的其他所有点。如果存在阴影 (b)，则部分视线将被内圆柱体阻挡。
定义体对体辐射参数
“参数”选项卡用于设定体对体辐射设置的常规参数。这些设置将应用于所有体对体辐射壁面和表面。
有两种方法用于计算表面之间的视角系数。使用“视角系数计算方法”下拉菜单可选择要使用的方法。如果与单元大小相比，辐射表面完全分离，则“点对点”选项适用；因此，从一个单元到另一个单元的视角系数很小。此方法的优点是计算视角系数所需的时间最少，但代价是精度不高（这就是需要单元完全分离的原因）。图 4 中的模型给出了“点对点”方法可给出可接受结果的情况。“字符串规则/周线积分”方法精度较高但计算时间较长。如果单元之间相距很近，则从一个单元到另一个单元的视角系数很大，此时应使用该方法。图 2 中的模型给出了应使用“字符串规则/周线积分”方法的情况。位于每个锯齿面根部的单元彼此相对且非常靠近。
“视角系数容差”字段将在壁面无环境温度时使用。系统将完全封闭，视角系数之和应为 1。如果任何单元的视角系数之和不在 1 的“视角系数容差”值范围内，则分析模型时将显示一条警告消息。