방사

방사 모형은 솔리드 간의 상반성을 적용하므로 정확한 에너지 균형으로 제공하는 실제 뷰 계수 계산을 사용합니다. 피쳐 크기가 매우 다양한 형상에 대해 온도 및 에너지 균형 정확성이 보장됩니다.

기하학적 대칭 뿐만 아니라 투명 매체를 통한 복사 열 전달도 지원됩니다. 복사 모형은 이동 솔리드 및 이동 표면에 대한 복사 열 전달을 계산하며 태양열 모형의 기반이 됩니다. 복사 모형은 복사 에너지 균형을 추적하기 위한 매우 엄격한 "기록" 기능을 포함하며 모형의 각 부품에 대한 복사 및 복사 에너지 균형으로 인한 열 전달 크기를 보고합니다. 결과적으로 크기 차이가 큰 부품 간의 복사 열 전달이 정확히 계산될 수 있도록 상반성이 적용됩니다.

방사는 지원되는 모든 형상 유형, 즉 2D 및 3D 직교, X 및 Y축에 대한 축대칭에서 작동합니다.

모델링 지침

방사를 사용하려면 모형에서 모든 솔리드 재질 유형에 대한 방사율을 지정합니다. 솔리드가 없는 경우 유체 재료에서 방사율을 설정하여 주위 벽에 대한 방사율을 지정합니다. (새 재료를 작성해야 하지만 데이터베이스 재료를 기반으로 할 수 있습니다.) 방사 알고리즘은 유체 매체가 참여할 수 없도록 하므로 유체 재료에 지정된 방사율이 유체에 접촉하는 벽에 자동으로 적용됩니다.

방사율은 완벽한 반사 표면을 나타내므로 일반적으로 권장되지 않습니다. 따라서 기본값은 1입니다. 이런 경우는 대부분의 적용 분야에서 실제로 거의 발생하지 않습니다.

해석 대화상자에서 열 전달방사를 사용으로 설정합니다.

흐름 여부에 상관 없이 방사를 실행할 수 있습니다.

중요한 고려 사항은 서로 접촉하는 유체 부품을 돌출을 통해 메쉬하지 않아야 한다는 것입니다. 이는 하나 또는 둘 다 돌출된 요소를 사용하는 경우 돌출 면과 4면체 면 사이의 인터페이스(이 인터페이스를 비일치 인터페이스라고도 함)가 방사 모형에서 지원되지 않기 때문입니다. 방사 모형에는 모든 유체-솔리드 인터페이스에 일치하는 메쉬가 있어야 합니다. 이 지침은 솔리드-솔리드 인터페이스에 적용될 뿐만 아니라 솔리드 중 하나 또는 둘 다 투명 매체인 경우에도 적용됩니다.

조립품이 공기 볼륨으로 둘러싸인 경우 0이 아닌 방사율 값을 공기에 지정하는 것이 매우 중요합니다(이렇게 해야 벽에 공기가 적용됨). 값 0을 사용하는 경우에는 (솔리드에 닿지 않는) 젖은 표면은 완벽한 거울 역할을 하므로 에너지가 환경으로 손실되지 않습니다(비물리적 상황). 온도 경계 조건을 올바른 환경 온도를 나타내는 외부 공기 표면에 적용하고 공기에 대한 실제 방사율을 지정합니다.

뷰 계수

방사 모형은 모든 부품에 대한 실제 뷰 계수를 계산합니다. 이 방법이 이전 버전의 방사 모형에서 사용한 플럭스 기반 방법보다 더 정확합니다. 모든 부품 간의 뷰 계수는 ".sol" 파일에 작성되며, 각 부품에 대한 합계가 1이어야 합니다. 뷰 계수 테이블은 불투명 재료뿐만 아니라 투명 재료에 대해 생성됩니다.

다음은 조립품의 한 부품에 대한 샘플 뷰 계수 리스트입니다.

불투명 부품별 뷰 계수
부품 1 부품 1 보기, VF = 0
부품 1 부품 2 보기, VF = 0.00870629
부품 1 부품 3 보기, VF = 0.0575024
부품 1 부품 4 보기, VF = 0.021062
부품 1 부품 5 보기, VF = 0.338157
부품 1 부품 6 보기, VF = 0.574572
부품 1 모든 뷰 계수의 합계 = 1

이 모형은 실제 뷰 계수 계산을 사용하므로 부품의 크기 차이가 큰 모형의 방사 열 전달을 보다 정확하게 해석할 수 있습니다. 표면 대 표면 상반성이 적용되어 보다 정확한 에너지 균형이 보장됩니다.

뷰 계수 계산의 성능을 향상시키기 위해 요소 면이 큰 다각형에 함께 클러스터되므로 뷰 계수 면의 수를 효과적으로 줄일 수 있습니다. 그 결과 뷰 계수 형성 속도가 빠르고, 상반성 실행이 향상되고, 반복 시 라디오시티 매트릭스 해석 속도가 빨라집니다.

방사 면 클러스터링이 자동으로 발생하지만 이는 플래그 관리자에서 플래그 (ClusterFaces)를 사용하여 제어할 수 있습니다.

주: 클라우드에서 Autodesk CFD를 실행하는 경우 로컬 워크스테이션과 클라우드 사이의 업로드 및 다운로드 시간을 줄이는 데 유용한 여러 가지 플래그 설정이 있습니다.

리소스 사용

방사 모형이 모든 부품의 모든 면 간 뷰 계수와 상반성을 계산하므로 방사 계산에 대한 정확성이 높고 양호한 에너지 균형이 유지됩니다. 하지만 모형이 리소스를 많이 사용합니다. 초기 시작 중에 가시선을 사용하여 모든 부품의 모든 요소 면 사이의 뷰 계수가 계산됩니다. 또한 이러한 모든 데이터를 추적하는 방사 매트릭스를 작성해야 합니다.

표면 요소 면 수의 제곱만큼 필요한 RAM 양이 증가합니다. 형상의 표면 수에 따라 뷰 계수를 계산하는 데 필요한 RAM 크기가 1GB를 초과할 수 있습니다. 시작 시 뷰 계수를 계산하는 데 필요한 시간도 매우 중요할 수 있습니다. 진행률 막대는 초기 시작 중에 이 계산의 상대적 진행률을 나타냅니다.

현재 복사 뷰 비율 계산에 사용할 수 있는 기본 메모리 양은 4GB입니다.

 

이 양을 늘리려면 플래그 관리자에서 rad_matrix_size 플래그의 값을 수정합니다. 인수는 RAM 크기(MB)입니다. 예를 들어 제한을 10GB RAM으로 설정하려면 값을 10000으로 지정합니다.

방사 모형은 사용 가능한 RAM 함수로 계산의 정확도를 자동으로 조정합니다. 이 알고리즘은 시스템을 조사하여 사용 가능한 RAM 크기를 확인한 다음 광학 샘플링 비율을 조정하므로 최종 라디오시티 매트릭스가 사용 가능한 RAM에 맞춰집니다. 또한 뷰 계수의 메모리 내 저장소 또는 코어 외부 저장소, 라디오시티 매트릭스 항 및 사용된 솔버 유형 사용 여부를 결정합니다. 따라서 256MB의 메모리만 있는 경우에도 방사 계산을 실행할 수 있습니다. 하지만 4GB의 RAM이 있는 시스템에서 생성된 결과보다 시간이 오래 걸리고 정확도가 떨어집니다.

그러나 해석 모형을 사용 가능한 RAM으로 간단히 실행할 수 없는 경우 시스템 리소스 부족으로 인해 방사 모형을 실행할 수 없다는 오류 메시지가 표시됩니다.

다행히 이 계산은 해석 시작 시에만 수행됩니다. 메쉬가 변경되지 않으면 이후에 해석이 다시 시작되지 않습니다. 방사 모형은 표면 적분 방법을 사용하므로 정확한 결과를 제공하기 위해 높은 메쉬 밀도가 필요하지 않습니다. 해석 모형에서 다른 물리적 현상에 따른 메쉬 요구 사항의 균형을 적절히 유지하십시오.

모션이 있는 복사

이동 솔리드에서 복사가 지원됩니다. 모션 해석에서 복사를 사용 가능으로 설정할 경우, 이동하는 부품이 영역 경계 상자에 대한 최대 대각선의 2%만큼 이동할 때 뷰 계수가 자동으로 재계산됩니다. 플래그 관리자에서 이 플래그를 사용으로 설정하여 이 동작을 변경합니다.

viewfactorupdate

여기서 인수는 대각선의 비율입니다. 예를 들어 5%마다 뷰 계수를 다시 계산하려면 이 플래그를 사용으로 설정합니다.

ViewFactorUpdate 5

주:

진공 상태의 방사

대부분의 산업 적용 부문에서 완벽한 진공이 거의 드물지만 그러한 환경 내에서 방사 솔루션이 유용한 몇 가지 부문이 있습니다. 환경에 유체를 포함해야 하지만, 대류 효과를 제거하기 위해 흐름을 끌 수 있습니다(해석 대화상자). 유사 진공 상태에서 일반적인 방사 해석 절차는 다음과 같습니다.

  1. 해석 대화상자에서 과도를 사용으로 설정합니다.
  2. 약 30초의 시간 단계를 사용합니다.
  3. 시간 단계당 내부 반복을 하나 사용합니다.
  4. 경과된 시간을 시뮬레이션하는 데 적절한 시간 단계 수만큼 해석을 실행합니다.

관련 항목

수학적 배경

검증 모형

방사 해석 예

방사율 특성 수정의 예