传热模块更新
COMSOL Multiphysics® 6.4 版本为“传热模块”的用户带来了多项性能提升,新增了参与介质中热辐射的多色模型,并支持镜面折射现象的模拟。欢迎阅读以下内容,进一步了解这些更新。新
性能提升:参与介质中的热辐射
新版本现已采用全新的离散坐标法 作为参与介质中的辐射 和吸收–散射介质中的辐射 接口的默认离散化方法。结合改进的求解器设置,新方法可大幅减少 CPU 时间和内存需求,尤其适用于具有大量方向的积分点集。欢迎参考以下教学案例,体验性能改进的效果:
如需了解新方法如何提升性能的更多示例,请参见下表,其中对比了多个模型使用新旧默认求解器的计算时间差异。
| 模型 | 6.3(旧默认求解器) | 6.4(新默认求解器) | 加速比 |
|---|---|---|---|
| 锅炉 — 粗化网格 — T8 积分点 | 5 h 1 min 5 s | 57s | 316x |
| 玻璃板 — 粗化网格 — T8 积分点 | 3 h 30 min 50 s | 7 min 51s | 26x |
| 有限圆柱形介质中的辐射传热 | 10 min 7 s | 37s | 16x |
| 参与介质中辐射传热的离散坐标积分点集 — T8 积分点 | 1 h 34 min 57 s | 45s | 126x |
上表展示了具有多个方向的不同教学案例使用新旧默认求解器时,在计算时间上的显著差异。
灰气加权和模型
除了分段灰气模型外,参与介质中的辐射 接口现在还新增了一种多色模型 - 灰气加权和模型,可将非灰气表征为多种灰气的混合物,每种灰气具有不同的辐射属性。通过综合各灰气的贡献,新模型能够精确描述真实气体在整个波长范围内的行为。这种方法尤其适用于燃烧等领域的仿真分析。欢迎参考燃烧室和排烟风管壁温预测教学案例,了解这一新特征的具体应用。
表面对表面辐射接口支持折射
表面对表面辐射 和轨道热载荷 接口现已支持基于斯涅尔定律模拟折射效应。这一新功能特别适用于涉及准直光源(如,太阳辐射或激光光源)的辐射传热仿真。为支持该功能,新版本引入了两个新特征:折射界面 和介质窗。两者均采用菲涅尔关系定义镜面反射率和透射率;其中,介质窗 特征还可模拟能够根据入射角吸收辐射的薄介质层。欢迎参考含折射的热辐射教学案例,了解这一新功能的具体应用。
新的教学案例
COMSOL Multiphysics® 6.4 版本为“传热模块”新增了多个教学案例。








