실외 전자 제품, 건물 외관 또는 태양에 노출된 모든 물체를 설계할 때 태양 복사는 제품 수명을 크게 변화시킬 수 있는 중요한 열원입니다. 태양 에너지가 설계에 어떻게 영향을 미치는지 아는 것은 더 나은 최종 제품을 생산하는 데 도움이 되는 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있습니다.

SOLIDWORKS Flow Simulation은 태양 복사와 열 전달에 미치는 영향을 모델링하기 위한 강력하지만 종종 충분히 활용되지 않는 기능을 제공합니다.

위성 안테나에서 반사되는 태양 복사

다양한 열 복사 유형

계산 영역 원거리 경계 또는 모델 개구부의 열 복사는 SOLIDWORKS Flow Simulation에서 환경 복사 또는 태양 복사로 정의할 수 있습니다. 이러한 복사 유형은 내부 및 외부 흐름 연구 모두에 적용할 수 있습니다.

환경 복사

환경 복사는 물체를 둘러싸는 상상의 거대한 "방"의 벽에 의해 생성되는 비방향성 에너지 플럭스입니다. 이 플럭스에는 사전 정의된 복사 매개변수가 있습니다.

태양 복사

환경 복사와 달리 태양 복사는 방향성 에너지 플럭스로 모델링됩니다. 따라서 태양 복사는 전력 흐름(강도)과 방향 벡터를 통해 정의됩니다. 계산 영역 경계의 태양 복사 외에도 방향성 복사를 방출하는 태양 복사원을 지정할 수도 있습니다.

SOLIDWORKS Flow Simulation에서 태양 복사를 정의하는 방법

태양 복사를 활성화하려면 프로젝트 설정의 일반 설정에서 열 전달을 활성화한 다음 복사를 선택해야 합니다.

햇빛을 통한 태양 복사 정의

이산 전달 또는 이산 좌표 방법을 사용하여 SOLIDWORKS Flow Simulation에서 태양 복사를 정의할 수 있는 방법은 다음과 같습니다.

• 위치, 시간 및 탁도로
  • 위치는 SOLIDWORKS Flow Simulation의 엔지니어링 데이터베이스에서 사용 가능한 사전 정의된 도시에서 선택하거나 사용자 지정 도시를 정의하여 선택할 수 있습니다.
  • 날짜는 월, 일 및 시간으로 정의할 수 있습니다.
  • 탁도 계수를 사용하면 대기 중 수증기 또는 오염 물질의 존재로 인한 대기의 광학 두께를 설명할 수 있습니다.

• 위치 및 시간으로
• 방향 및 강도로
  • 방향 벡터(X, Y, Z) 구성 요소 및 강도를 정의할 수 있습니다.
• 방위각 및 고도로
• 모델 햇빛으로
  • 카메라 설정 옵션에 있는 SOLIDWORKS 햇빛 옵션에 연결하여 태양 복사 경계 조건을 지정할 수 있습니다.

이산 전달 및 이산 좌표 모델 간의 차이점

이산 전달 방법은 SOLIDWORKS Flow Simulation에서 사용할 수 있는 기본 복사 모델입니다. HVAC 추가 모듈이 있는 경우 복사 계산을 위해 이산 좌표 모델을 활성화할 수 있습니다.

이산 전달 모델

이산 전달 모델은 대칭 유형의 복사 표면 경계 조건을 통해 정의된 경우 확산 반사 또는 100% 정반사만 시뮬레이션할 수 있습니다. 스펙트럼 종속성을 처리할 수 없습니다. 그러나 기본 후방 태양 광선 추적 방법 대신 전방 태양 광선 추적 방법을 사용하여 방향성 소스로 기하 광학을 처리할 수 있습니다.

이산 좌표 모델

SOLIDWORKS Flow Simulation HVAC 모듈에서 사용할 수 있는 이산 좌표 모델은 스펙트럼(파장) 종속성을 처리할 수 있으며 반투명 표면의 사용을 지원합니다. 높은 온도 기울기 및 기하 광학 효과 고려의 경우 기본 이산 전달 방법이 권장됩니다.

태양 복사 연구 생성 예

예를 들어 햇빛 옵션을 사용하여 태양 복사를 설정할 수 있습니다. 방향, 시간 및 지속 시간은 SOLIDWORKS Flow Simulation의 일반 연구 설정에서 정의되며 시간 종속적일 수 있습니다.

일반 설정에서 햇빛 설정

 몇 시간 동안 건물에 비치는 태양을 시뮬레이션하기 위해 과도 분석을 설정할 수 있습니다. 결과는 입사 및 복사 플럭스 플롯으로 표시할 수 있습니다. 또한 건물 외벽의 플럭스를 표시하기 위해 표면 윤곽 플롯을 생성할 수 있습니다.

복사 시뮬레이션의 태양 플럭스 플롯