太阳能负载模型

太阳能负载模型用于对太阳辐射负载(直射和漫射)建模。此可选模型适用于表面至表面辐射,可与灰体或多波段光谱模型结合使用。

在给定的光谱模型上下文中,将太阳能发射与地面发射一同考虑。对于灰体光谱模型,总太阳能负载应用于表示完整热光谱的单一传输系统。对于多波段光谱模型,将在基于太阳有效表面温度的黑体普朗克分布的光谱波段之间分配太阳能负载。然后,这些按波段的太阳能发射会像所有其他按波段发射一样,受到关联波段的辐射表面属性的限制。

为连续体选择太阳能负载模型时,太阳能负载节点显示在该连续体的模型节点下方。

对太阳能负载指定方法输入参数的一些更改会导致更改太阳能方向和通量。当发生这种更改时,将立即重新计算块上的太阳能负载分布。

使用表面至表面辐射模型的每个连续体还可以使用太阳能负载模型。但是,如果某个此类连续体使用太阳能负载,则所有此类连续体必须都使用它,并且每个连续体中的太阳能负载设置必须相同。如果不满足此条件,Simcenter STAR-CCM+ 在运行时会显示一条错误消息。
1. 太阳能负载模型参考
理论 请参见理论指南 — 太阳辐射
提供方式 [物理连续体] > 模型 > 太阳辐射
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > 太阳能负载
要求
  • 空间三维
  • 可选模型辐射
  • 辐射表面至表面 (S2S) 辐射
属性 关键属性包括:坐标系太阳能指定选项。请参见太阳能负载模型属性
激活 模型控制(子节点) 手动指定
场函数 太阳直射入射辐射<band-name> 的太阳直射入射辐射太阳漫射辐射外侧太阳辐射太阳直射辐射外侧太阳直射辐射。请参见辐射场函数参考

太阳能负载模型属性

坐标系
指定坐标系(默认情况下为基准坐标系)。此属性的下拉列表包括模拟中存在的任何局部坐标系。
太阳能指定选项
选择用于指定太阳能值的方法。
手动指定
激活手动指定子节点,可以在其中指定方向和通量。
太阳能计算器
激活太阳能计算器子节点,可以在其中指定日期、时间和地理位置等值并获取方向和通量的计算。

太阳能发射受使用灰体或多波段热辐射模型指定的辐射表面属性的限制(请参见边界上的辐射属性)。当启用太阳能负载模型时,不需要对边界进行额外辐射属性指定。

手动指定

可以通过定义手动指定节点的以下属性完全封闭太阳能负载模型:指定坐标系中的太阳方向矢量、太阳直射通量和太阳漫射通量。此外,还可以使用场函数语法定义这些属性。例如,可以通过使用表达式(例如 sin(100*$Time))定义方位高度属性,将太阳方向定义为时间的函数。

如果角度和/或太阳直射通量的定义是时间的函数,则在每个时间步期间会自动重新计算太阳能负载。

手动指定属性
方位
设置太阳方向矢量的水平分量。
高度
设置太阳方向矢量的垂直或高度分量。
太阳直射通量
设置沿指定的方向矢量直接从太阳获得的太阳辐射能量。
太阳漫射通量
设置来自周围环境的太阳辐射能量。