Radiación entre Cuerpos negros
Radiación entre Cuerpos negros
La radiación entre dos cuerpos cuales
quiera que sean por el simple hecho de estar uno en presencia de otro crean una
transferencia de calor.
La suma de la energía radiada, la reflejada
y la transmitida es la cantidad total de irradiación y se representa con la
letra G
G= αG+ρG+τG
1=α+ρ+τ
Donde:
α representa la fracción absorbida
ρ es la fracción reflejada
τ es la fracción transmitida.
La radiosidad se representa por J que involucra la energía
emitida y la reflejada.
En un ejemplo de superficie con dos placas
La radiación total de las superficies es:
Vamos a pensar en el flujo de calor.
Siendo J1 la radiosidad de la placa.
Sustituyendo.
Si se supone un cuerpo gris
En caso de un cuerpo no gris se utiliza:
Donde
T*=√(T1 T2 ) es la intensidad de radiación y depende de la
distribución angular que se tenga. Radiación emitida desde un área diferencial
dA1 en un ángulo sólido dω subtendido por un área dAn en un
punto en dA1
Definimos
a Iλ, e como la tasa a la cual la energía radiante es emitida
en la longitud de onda λ en la dirección (ϴ, φ), por unidad de área de la
superficie de emisión normal a esa dirección, por unidad de ángulo sólido,
alrededor de esa dirección y por unidad de intervalo de longitud de onda dλ
alrededor de λ.
Se
considera la velocidad neta de transmisión de calor entre un par de elementos
de superficie dA1 y dA2. La energía radiada en la unidad de tiempo, será: Los
elementos superficie dA1 y dA2 se
unen mediante una línea recta r12, que forma
un ángulo ϴ1, con la normal a dA1 y
un ángulo ϴ2, con la normal a dA2
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El resultado puede expresarse en términos de las áreas de los
cuerpos y de los factores de visión Fjk
j, k =1,2
El factor de visión F12 representa la fracción
de radiación que sale de A1 que es interceptada directamente por A2.
Puede calcularse de la integral en algunos casos simple u
obtenerse de gráficas.
Para calcular el factor de visión influye la geometría de los
cuerpos ( sus dimensiones N, L y el ángulo que forman φ)
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