辐射与导热是两种不同方式的传热现象,在数学描述和物理意义上有着根本的区别.工程中辐射换热通常与其它传热方式如导热、对流、相变等相耦合,并与其它物理现象(流体流动、化学反应、燃烧等)紧密相关,因此耦合换热问题的求解具有重要的实际意义.由于吸收散射性介质的辐射传递方程是一个微分积分方程,考虑复杂几何形状和耦合换热时,增加了求解的复杂性.其它的计算辐射传递的方法如区域法、离散坐标法、有限体积法等在求解复杂几何形状耦合换热问题时往往不够灵活.有限元法在导热、流动等数值计算中的应用中已十分成熟,该法对不规则形体的适应性强,在处理不规则形体的时候其处理难度不随形体复杂程度增加而增加,而且对于边界条件的处理较为方便,因此用有限元法求解耦合换热问题,有着其它方法不能比拟的优点.该文针对复杂几何形体,吸收散射性介质内的耦合换热问题进行了以下几方面的研究:1.建立二维复杂几何形体,吸收散射性介质内导热和辐射耦合换热各类边界条件的有限元模型.2.建立三维复杂几何形体,吸收散射性介质内导热和辐射耦合换热各类边界条件的有限元模型.3.计算分析不同的介质换热参数包括Planck数,边界发射率,介质反照率等对温度场的影响.4.计算分析不同的有限元网格划分,数值积分方法对温度场计算精度的影响.5.探求数值计算软件与用户界面软件的融合方法,建立有限元计算前处理,数值计算,后处理一体化的集成界面软件.