WikiDer > Фактор просмотра

В лучистая теплопередача, а коэффициент просмотра, ${displaystyle F_ {Aightarrow B}}$, - доля излучения, покидающего поверхность ${displaystyle A}$ что поражает поверхность ${displaystyle B}$. В сложной «сцене» может быть любое количество различных объектов, которые, в свою очередь, можно разделить на еще большее количество поверхностей и сегментов поверхности.

Факторы просмотра также иногда называют факторы конфигурации, форм-факторы, угловые коэффициенты или факторы формы.

Суммирование факторов просмотра

Поскольку излучение, покидающее поверхность, сохраняется, сумма всех факторов обзора из заданная поверхность, ${displaystyle S_ {i}}$, является единство:

${displaystyle sum _ {j = 1} ^ {n} {F_ {S_ {i} ightarrow S_ {j}}} = 1}$

Например, рассмотрим случай, когда две капли с поверхностями А и B плавают в полости с поверхностью C. Все оставшееся излучение А должен либо ударить B или C, или если А вогнутая, может ударить А. 100% радиации уходит А делится между А, B, и C.

Часто возникает путаница при рассмотрении излучения, которое прибывает в цель поверхность. В этом случае, как правило, не имеет смысла суммировать факторы просмотра как фактор просмотра из А и посмотреть коэффициент из B (вверху) - существенно разные единицы. C может увидеть 10% А радиации и 50% B радиации и 20% C излучения, но, не зная, сколько каждый излучает, нет смысла даже говорить, что C получает 80% от общей радиации.

Самовидимые поверхности

Для выпуклый поверхность, никакое излучение не может покинуть поверхность, а затем ударить позже, потому что излучение распространяется по прямым линиям. Следовательно, для выпуклых поверхностей ${displaystyle F_ {Aightarrow A} = 0}$

За вогнутый поверхностей, это не применяется, и поэтому для вогнутых поверхностей ${displaystyle F_ {Aightarrow A}> 0}$

Правило суперпозиции

Правило суперпозиции (или правило суммирования) полезно, когда определенная геометрия недоступна для данных диаграмм или графиков. Правило суперпозиции позволяет нам выразить искомую геометрию, используя сумму или разность известных геометрий.

${displaystyle F_ {1ightarrow (2,3)} = F_ {1ightarrow 2} + F_ {1ightarrow 3}}$ ^[1]

Взаимность

Теорема взаимности для множителей взглядов позволяет вычислить ${displaystyle F_ {Bightarrow A}}$ если кто-то уже знает ${displaystyle F_ {Aightarrow B}}$. Использование площадей двух поверхностей ${displaystyle A_ {A}}$ и ${displaystyle A_ {B}}$,

${displaystyle A_ {A} F_ {Aightarrow B} = A_ {B} F_ {Bightarrow A}}$

Посмотреть факторы дифференциальных областей

Две дифференциальные зоны в произвольной конфигурации

Принятие ограничения на небольшую плоскую поверхность дает отличные площади, коэффициент обзора два дифференциальные области областей ${displaystyle {hbox {d}} A_ {1}}$ и ${displaystyle {hbox {d}} A_ {2}}$ На расстоянии s дан кем-то:

${displaystyle dF_ {1ightarrow 2} = {frac {cos heta _ {1} cos heta _ {2}} {pi s ^ {2}}} {hbox {d}} A_ {2}}$

где ${displaystyle heta _ {1}}$ и ${displaystyle heta _ {2}}$ - угол между нормалями поверхности и лучом между двумя дифференциальными областями.

Коэффициент обзора с общей поверхности ${displaystyle A_ {1}}$ на другую общую поверхность ${displaystyle A_ {2}}$ дан кем-то:

${displaystyle F_ {1ightarrow 2} = {frac {1} {A_ {1}}} int _ {A_ {1}} int _ {A_ {2}} {frac {cos heta _ {1} cos heta _ {2 }} {pi s ^ {2}}}, {hbox {d}} A_ {2}, {hbox {d}} A_ {1}}$

Фактор просмотра связан с продолжать.

Правило перекрещенных строк Хоттеля

Правило перекрещенных струн позволяет рассчитать перенос излучения между противоположными сторонами четырехугольника и, кроме того, применяется в некоторых случаях, когда между объектами есть частичное препятствие. Для получения и дальнейших подробностей см. эта статья Дж. Х. Деррика.

Аналог Нуссельта

Аналог Нуссельта: спроецированный телесный угол

Геометрическая картина, которая может помочь интуиции относительно фактора обзора, была разработана Вильгельм Нуссельт, и называется аналогом Нуссельта. Коэффициент обзора между дифференциальным элементом dА_я и элемент А_j можно получить проецируя элемент А_j на поверхность единичного полушария, а затем проецируя его, в свою очередь, на единичный круг вокруг интересующей точки в плоскости А_яКоэффициент обзора тогда равен дифференциальной площади dА_я умноженное на долю единичного круга, покрытого этой проекцией.

Проекция на полушарие, дающая телесный угол представленный А_j, учитывает множители cos (θ₂) и 1 /р²; тогда проекция на окружность и деление на ее площадь учитывают локальный множитель cos (θ₁) и нормировкой на π.

Аналог Нуссельта иногда использовался для измерения форм-факторов сложных поверхностей путем их фотографирования с помощью подходящего линза "рыбий глаз".^[2] (смотрите также Полусферическая фотография). Но сейчас его главная ценность - в построении интуиции.

Смотрите также

• Лучистость, матричный метод расчета для решения переноса излучения между рядом тел.
• Фактор Гебхарта, выражение для решения задач переноса излучения между любым количеством поверхностей.

Рекомендации

внешняя ссылка

Большое количество «стандартных» коэффициентов просмотра можно рассчитать с помощью таблиц, которые обычно приводятся в теплопередача учебники.

• список факторов просмотра для конкретных случаев геометрии
• View3D, компьютерная программа (FOSS) для расчета коэффициентов обзора в 2D и 3D.