半透明材料凝固过程中辐射导热耦合换热

摘要

本文采用等温模糊区模型的思想，建立了辐射与对流冷却条件下平板型半透明材料凝固过程的分析方法，即采用有限体积法求解基于焓方法的能量方程，采用与谱带模型相结合的有限体积法求解内部非灰辐射热交换项，经验证表明本文方法是可靠的。应用本文的方法数值模拟了氟化钡（BaF2）平板凝固过程中的辐射与相变耦合换热，考察了光学厚度、反照率及换热边界条件等因素对凝固行为的影响，结果表明：反照率增大会使得模糊区增宽、凝固过程延迟；对流换热系数越大，模糊区越小，光学厚度增大会使得模糊区范围增大。