高阶球形谐波法求解辐射传输方程:模型开发与ANSYS-Fluent软件实现

来源：动力工程学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：庞佳婕, 王良, 曾琦, 曹俊, 任涛,

摘要：为了改善ANSYS-Fluent软件中用于辐射传热计算的球形谐波法仅限于其最低阶(P1)形式的现状,基于高阶球形谐波法求解辐射传输方程的基本原理,利用ANSYS-Fluent软件提供的用户自定义函数(UDF)和用户自定义标量(UDS)接口,通过对控制方程和边界条件的耦合数值求解,开发了适用ANSYS-Fluent软件的高阶球形谐波法辐射传输方程求解模型。模型的精度通过对一维、二维平板及二维轴对称火焰的辐射传热进行计算,并且与相应的精确解或光子蒙特卡罗(PMC)解进行对比来实现。结果表明:开发的P3模型相比于ANSYS-Fluent软件中自带的P1模型无论是在计算辐射强度的角空间分布还是在辐射传热的总体热源方面都更加准确。

关键词：辐射传热,辐射传输方程,球形谐波,自定义函数,