项目描述：

该聚光灯泡由一铝质反射壳罩着，并能够产生50W（0.0475Btu/s）的热能。灯罩的反射面在真空一侧，而背面直接暴漏在空气中。

项目目标：

由于灯泡会产生热量，该分析的目标就是找到灯罩的稳态热温度。

基本说明：

部分灯泡产生的热量将直接通过辐射的方式射向空气。没有直接射向空气中的热量会通过辐射传递到反射壳上。小部分热量会通过传导方式，通过灯泡底部传递到反射壳中。反射壳通过辐射和传导得到的热量，部分会由辐射的方式发散出去，部分会通过传导的方式由铝质反射壳传递到空气一侧，然后再通过对流的方式消散到环境大气中。玻璃灯罩的传热机理与之类似。

分析步骤：

1、定义热量：热量的来源是整个玻璃灯泡。

2、定义辐射：灯泡产生的热量通过辐射的方式从灯泡表面传递到反射壳上。

在【类型】中选择【曲面到曲面】，这样选择意味着热量从被选择面辐射到模型中其他面上，辐射的条件仅仅加载到灯泡的柱面，而不是前端面。对灯泡-反射壳内表面-灯罩内侧面-灯罩外侧面分别指定辐射率为0.7、0.1、0.97、0.97。发射率是材料的一种属性，它取决于表面的温度和物体表面的抛光度，黑体的发射率为1，而理想反射壳的发射率为0。

3、定义对流：灯泡的另一侧和腔室部位主要通过对流的方式散热。

分别定义反射壳、玻璃灯罩与空气间的对流传热，选择反射壳的外表面，外表面直接与空气接触，它们将通过对流来散热。设置【对流系数】为50W/(K·㎡),【总环境温度】为315K（41.85℃或107.3℉），这是反射壳背部与空气接触处的温度，玻璃灯罩的【对流系数】为70 W/(K·㎡)，【总环境温度】为298K（24.85℃或76.73℉）。

4、划分网格运行分析：对玻璃盖板进行网格加密控制。

5、后处理结果：正确分析从热力分析算例得到的结果。

使用探测功能，可以看到玻璃灯罩外侧面的最高温度为306.9℃，远远高于设计限定的200℃。

总结：

由于玻璃灯罩的外侧面没有满足设计温度的要求，有必要采取实质性的设计更改，例如使用更低瓦数的灯泡。另外，需要更精确地模拟玻璃材料对辐射的响应。在考虑热辐射后，计算时间会更长，因为这类问题需要考虑传导的视界因子。并且，随着温度的提升，热辐射在热传导中的比重也随之提升。