(3)分析平板温度场情况,并观察分析平板在具体时间,具体地点下24小时的温度场变化。
(4)改变平板的边界条件,太阳辐射边界条件等参数,进行模拟温度场,分析及比较更为适合装甲车辆的涂层。
(5)比较相同条件下,倾斜平板与平放的平板温度场的不同。
2 平板温度场模拟的理论基础和研究方法
传热学中定义热量从高温物体通过介质传递给低温物体的过程为传热,传热的方式有三种:传导,对流,辐射[10]。平板在自然条件下主要的热量来源于太阳辐射;外壁面的温度相应升高,高于了环境空气温度,与环境空气进行对流;并且由于平板的受辐射面温度升高,与平板其他避免产生了温度差,高温壁面向低温壁面导热。由此可知,平板在自然条件下的传热方式包含了所有的三种传热方式。
2.1 辐射换热
2.1.1 热辐射基本概念
热辐射是处于一定温度下的物质所发射的能量,不论物质处于何种状态,这种发射都是因为组成物质的原子或分子中电子排列位置的改变所造成的。辐射场的能量是通过电磁波传输的,辐射不需要物质媒介,实际上,辐射传输在真空中最有效。物体在向外辐射的同时,还吸收从其他物体辐射来的能量。物体辐射或吸收的能量与它的温度、表面积、黑度等因素有关。但是,在热平衡状态下,辐射体的光谱辐射出射度r(λ,T)与其光谱吸收比a(λ,T)的比值则只是辐射波长和温度的函数,而与辐射体本身性质无关,上述规律被称为基尔霍夫定律。 辐射换热是指物体之间相互辐射和吸收过程的总效果。当物体的温度处于平衡时,则它们之间辐射和吸收的能量相等,处于热的动平衡状态。热射线与光的特性相同,所以光的投射、反射、折射规律对热射线也同样适用