Фактор просмотра

В радиационной передачи тепла , А фактор зрения , является доля излучения, листья поверхностные , что поражает поверхность . В сложной «сцене» может быть любое количество различных объектов, которые, в свою очередь, можно разделить на еще большее количество поверхностей и сегментов поверхности.${\displaystyle F_{A\rightarrow B}}$${\displaystyle A}$${\displaystyle B}$

Факторы обзора также иногда называют факторами конфигурации , форм-факторами , факторами угла или факторами формы .

Суммирование факторов просмотра [ править ]

Поскольку излучение, покидающее поверхность, сохраняется, сумма всех факторов обзора с данной поверхности равна единице :${\displaystyle S_{i}}$

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

Например, рассмотрим случай , когда две капли с поверхностями A и B плавают вокруг в полости с поверхности C . Все излучения, листья должен либо ударить B или C , или если вогнута, то это может ударить A . 100% от излучения , выходящего A делится между A , B и C .

Часто возникает путаница при рассмотрении излучения, попадающего на поверхность цели . В этом случае, как правило, не имеет смысла суммировать факторы обзора, поскольку коэффициент обзора из A и коэффициент обзора из B (см. Выше) являются существенно разными единицами. C может видеть 10% излучения A, 50% излучения B и 20% излучения C , но, не зная, сколько каждый излучает, даже не имеет смысла говорить, что C получает 80% излучения. общая радиация.

Самостоятельно просматриваемые поверхности [ править ]

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

Для вогнутых поверхностей это не применяется, как и для вогнутых поверхностей.${\displaystyle F_{A\rightarrow A}>0}$

Правило суперпозиции [ править ]

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.

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

Взаимность [ править ]

Теорема взаимности для множителей взгляда позволяет вычислить, если он уже знает . Используя площади двух поверхностей и ,${\displaystyle F_{B\rightarrow A}}$${\displaystyle F_{A\rightarrow B}}$${\displaystyle A_{A}}$${\displaystyle A_{B}}$

${\displaystyle A_{A}F_{A\rightarrow B}=A_{B}F_{B\rightarrow A}}$

Просмотр факторов дифференциальных областей [ править ]

Две дифференциальные зоны в произвольной конфигурации

Принятие предела небольшой плоской поверхности дает дифференциальные области, коэффициент обзора двух различных областей областей и на расстоянии s определяется как:${\displaystyle {\hbox{d}}A_{1}}$${\displaystyle {\hbox{d}}A_{2}}$

${\displaystyle dF_{1\rightarrow 2}={\frac {\cos \theta _{1}\cos \theta _{2}}{\pi s^{2}}}{\hbox{d}}A_{2}}$

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

Коэффициент обзора от общей поверхности к другой общей поверхности определяется выражением:${\displaystyle A_{1}}$${\displaystyle A_{2}}$

${\displaystyle F_{1\rightarrow 2}={\frac {1}{A_{1}}}\int _{A_{1}}\int _{A_{2}}{\frac {\cos \theta _{1}\cos \theta _{2}}{\pi s^{2}}}\,{\hbox{d}}A_{2}\,{\hbox{d}}A_{1}}$

Фактор просмотра связан с внешним видом .

Правило перекрещенных строк Hottel [ править ]

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 получения дополнительных сведений см. Эту статью Дж . Х. Деррика .

Аналог Нуссельта [ править ]

Аналог Нуссельта: спроецированный телесный угол

Геометрическая картина, которая может помочь интуитивному пониманию фактора зрения, была разработана Вильгельмом Нуссельтом и называется аналогом Нуссельта. Коэффициент обзора между дифференциальным элементом d A _i и элементом A _j можно получить, спроецировав элемент A _j на поверхность единичного полушария, а затем спроецировав его на единичный круг вокруг интересующей точки в плоскости А _я . Коэффициент обзора тогда равен разнице площади d A _i, умноженной на долю единичного круга, покрытого этой проекцией.

Проекция на полушарие, дающая телесный угол, образуемый A _j , учитывает факторы cos (θ ₂ ) и 1 / r ² ; тогда проекция на окружность и деление на ее площадь учитывают локальный множитель cos (θ ₁ ) и нормировку на π.

Аналог Нуссельта иногда использовался для измерения форм-факторов сложных поверхностей путем их фотографирования через подходящую линзу типа «рыбий глаз» . ^[2] (см. Также полусферическую фотографию ). Но его главная ценность сейчас, по сути, в построении интуиции.

См. Также [ править ]

• Radiosity , матричный метод расчета для решения передачи излучения между несколькими телами.
• Фактор Гебхарта , выражение для решения задач переноса излучения между любым количеством поверхностей.

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Большое количество «стандартных» коэффициентов обзора можно рассчитать с помощью таблиц, которые обычно приводятся в учебниках по теплопередаче .

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