热工程师对热辐射的影响很感兴趣。热辐射是三种传热模式之一，另外两种是对流和传导，所以我们对这种传热模式了解得越多，就越能有效地利用它来优化我们的热管理解决方案．
什么是热辐射?
热辐射是指从其表面逸出一定体积的电磁波。当给定体积内的所有分子都发出辐射时，内部分子通常会吸收其内部邻居的辐射。当表面分子辐射热量时，所讨论的体积会产生热能。这就是为什么在热管理中，我们如此关注散热器和冷却溶液的表面。
热辐射是电磁部分的一部分，其波长范围在0.1 um到100 um之间。这包括高端的紫外线辐射、可见光和红外辐射。当你看到有人在炽热的金属或玻璃上工作时，你肯定看到了辐射。你看到的可见光是热辐射。
黑体与发射率
每一个温度大于绝对零度的表面都会放出并吸收热量。普朗克定律规定，在任何给定的温度下，都有一个理想的表面能够吸收并释放出最大可能的热辐射。我们把这个表面称为黑体。
我们对黑色物体表面最感兴趣的是它理想的散热能力，或者说它的发射率。因为没有什么比Kirchoff热辐射定律定义的黑体发射更多，所以我们给它一个发射率值1。任何其他表面都不能像黑体发射那么多热量，所以我们将该表面的发射率定义为该表面在该温度下与黑体相比的发射率。表面发射的热辐射越多，其发射率就越接近1。对于热管理，我们通常希望外部表面的发射率越高，以尽可能多地从系统中辐射热量。
表面处理和材料对发射率的影响
决定发射率的主要因素是材料成分和表面光洁度。金属表面通常有一个低发射率，包括我们典型的散热器材料铜和铝。虽然我们喜欢这些金属是因为它们的高导热性，但它们是发射辐射的糟糕材料。这是因为这些材料具有很强的反射性，不仅在可见光谱中，而且在所有电磁波中都是如此。每个粒子的这种内在光泽意味着表面分子更有可能将内部分子的热辐射反射回体积中。
粗糙的表面更能散发热辐射。这些表面不太可能将热辐射反射回体积中。因此，金属含量越低，材料越钝，表面的发射率就越高。
热管理：使用辐射
在热管理中，我们通常会在自然对流解决方案中优化辐射，或者在我们不主动推动流体通过系统的解决方案中优化辐射。你会看到很多自然对流阳极氧化或涂层表面的解决方案，但您会看到更多未完成的铝和铜零件强制对流冷却的解决方案。这是因为热辐射的影响相对于有效对流所实现的传热来说是相对较小的。在某些必须在真空中冷却设备的应用中，辐射是冷却热源的唯一选择。
辐射在阿维德精灵
Aavid精灵默认情况下包括热辐射对自然对流解决方案的影响。如果您想要查看在没有辐射的情况下对热学性能的估计影响，Genie在“项目条件”页面上有一个复选框，以禁用辐射计算。
杰妮的强制对流模拟没有考虑热辐射传热的影响，因为它对最终性能的影响很小。这样，这些强迫对流的结果将是一个保守的。
在杰妮试用你自己的自然对流散热器，看看热辐射如何帮助你解决问题。或联系博伊德团队为您的热管理解决方案提供帮助！