ويعد حساب صافي التبادل الحراري الإشعاعي بين السطحات ذات النسيجات المختلفة أمرا أساسيا في التحليل الحراري والتطبيقات الهندسية، ويشمل فهم كيفية ظهور السطحات واستيعاب الإشعاع الحراري استنادا إلى خصائصها ودرجاتها الحرارية.

أساسيات نقل الحرارة الإشعاعية

يتم نقل الحرارة الإشعاعية من خلال الموجات الكهرومغناطيسية التي تنبعث من السطح بسبب درجة حرارته، كمية الإشعاع التي يتم انبعاثها من سطح ما يصفها قانون (ستيفان - بولتزمان) الذي يعتمد على درجة حرارة السطح وسمائه.

إنّ النسيجية هي مقياس قدرة السطح على إحداث الإشعاع الحراري، يتراوح بين صفر وواحد، الجسم الأسود المثالي لديه سمسرة 1، بينما المجس المثالي لديه نسيجية تبلغ صفر.

حساب التبادل الإشعاعي بين وجهين سطحيين

ويتوقف صافي التبادل الحراري الإشعاعي بين سطحين على درجات حرارةهما، وجوازاتهما، وعوامل النظر، والصيغة الأساسية لمعدل النقل الحرفي الصافي (Q) هي:

Q = □ / / / / / [1 - / / // // /// /// /// //// //// /// /////// /// ////////// + 1 + 1 - 1/ / / / //// / ///// /

أين:

  • {(Arial\fs20\cH000000\3cH000000}({\cH00FFFF}({\cH00FF00}({\cH00FFFF}({\cH00FFFF}({\cH00FFFF}(({\cH00FFFF}((((((((((((((((((ستيفان بولتزمان
  • T1 T2 = درجات حرارة مطلقة من السطح
  • 01, 01 = جسامات السطح
  • F = عامل النظر بين السطح

الاعتبارات العملية

وفي التطبيقات الحقيقية، قد تكون للسطحات قياسات جغرافية معقدة، ويجب حساب عوامل النظر بدقة، وبالإضافة إلى ذلك، قد تكون للسطحات سميات مختلفة، مما يتطلب تحليلا أكثر تفصيلا.

وباستخدام هذه المبادئ، يمكن للمهندسين تصميم نظم لتعظيم الأداء الحراري، مثل العزل، أو المشعات، أو مبادلات الحرارة.