表面辐射广泛存在于人类生产生活中,具有广泛的工程应用背景。准确快速的计算表面辐射热流可以有效预测和防止工程事故的发生。理论和数学方法的互相完善,使用不同数学思想发展出了计算表面辐射的诸多数值方法,其中热网络法采用热电比拟的思想将换热过程中的热损失等效为热阻,计算过程简单,相关参数少,容易移植。热物理领域商业软件对求解器和物理模型的封装过于完善,无法根据实际工程问题更改求解器内部算法提高精度;而可以修改求解器代码和物理模型的开源软件由于其基于文本的操作模式用户交互性较差。基于此,本文的主要研究内容如下:首先基于热网络法在OpenFOAM平台编译纯辐射热流求解器,使用方腔和三棱柱几何结构验证求解器的正确性和精确度,计算结果表明该算法在计算角系数时存在较大误差,因此采用相邻竖直有限平板几何结构验证角系数计算的精确程度,得出误差主要来源为:（1）网格数目。方向网格数目由500提高为1000时计算误差平均减小0.55%。（2）程序算法。当使用边界元法计算此结构角系数时误差减小到0.69%。可通过提高网格质量和植入精度更高的算法提高计算精度。针对纵横比过小的两面采用反向蒙特卡洛法计算,结果表明反向蒙特卡洛法在该几何结构中具有更高的求解精度和计算效率。并基于蒙特卡洛法的统计特性进行热信号处理。之后对纯辐射求解器应用太阳辐射模型求解工程问题。对自建卫星、民用建筑和复杂地形进行辐射热流分析,研究太阳辐射对在轨卫星运行和建筑内部热环境的影响。结果表明:（1）卫星吸收热流变化以峰值时刻为轴基本对称,符合阳光照射角度以及热流变化的基本规律。（2）从热流云图中得出接收太阳热流的主要零部件是太阳帆板,优化航天器轨道热环境要从优化太阳帆板的换热性能入手。（3）在本文的计算条件下,建筑内人体表面一天中接受太阳辐射最多的时段为7:12am-7:42am;9:06am以后没有阳光直接照射到人体。（4）被不同植被覆盖的复杂地表吸收太阳辐射热流变化规律可得出一天中太阳辐射不同波段的分布。同时基于PyQt5编写适用于纯辐射求解器Radiation Foam的交互界面,集成计算流程,提升计算交互性。