Computational Methods in warmteoverdracht door straling

Warmteoverdracht door straling of warmte -overdracht via directe straling is te zien in het dagelijkse leven tijdens het koken op een grill en bij het gebruik van zonne- apparaten, zoals ovens en drogers . Warmteoverdracht door straling gebeurt via directe straling , zonder warmte uitgevoerd door middel van fysiek contact of door het verplaatsen van de lucht vervoerd . Overzicht

Warmteoverdracht door straling omvat een elektromagnetische component van warmte-energie . "Handbook of Food Science , Technology , and Engineering , Volume 3 " stelt: " te vaak de warmteoverdracht door straling bij een operatie wordt verwaarloosd omdat het te moeilijk wordt geacht in te schatten of verwaarloosbaar geacht in vergelijking met de andere vormen van warmte-overdracht . " kan Computational modellen van warmteoverdracht goed voor warmteoverdracht door straling wanneer het model is te complex om uit te voeren met de hand.
Factoren

warmteoverdracht door straling hangt af van de snelheid waarbij de energie bron die straling uitzenden . Warmteoverdracht door straling hangt ook af van hoe goed het ontvangende oppervlaktewater absorbeert de straling. Het grootste voorspeller van stralingsoverdracht warmteoverdracht is het temperatuurverschil tussen de bron en ontvanger straling . Warmteoverdracht door straling afneemt met oppervlaktereflectievermogen . Bijvoorbeeld, een wit oppervlak of glanzend oppervlak reflecteert zonne stralingswarmte terug de ruimte in plaats van het absorberen van de energie en de warming-up .
Zwarte lichamen

Zwarte lichamen theoretische rekenmodellen waarin het object absorbeert straling zijn meegedeeld. Zwarte lichamen vormen een basis voor de berekening van de maximale warmteoverdracht door straling voor een set van fysische parameters . De grijze lichamen term verwijzen naar voorwerpen die lagere warmteoverdracht door straling dan het zwarte lichaam ideaal hebben . Warmteoverdracht door straling analyse met behulp van zwarte lichamen biedt een basis voor computationele methoden en maatregelen voor warmteoverdracht door straling efficiëntie .
Computationele methoden

Eindige Elementen Methode ( EEM ) en Eindige Volume werkwijzen ( FVM ) kan worden gebruikt om warmtestraling te schatten . Computer modellen met behulp van Monte - Carlo methoden kunnen simuleren verschillende potentiële oppervlakken van het object en de kansen van elk oppervlak voordoet, die een waarschijnlijk schatting van warmteoverdracht door straling . Computational Fluid Dynamics ( CFD ) modellen gebruikers toestaan ​​om situaties te modelleren met geleiding, convectie en warmtestraling die zich op een keer .
Vergelijkingen

Warmteoverdracht door straling tarieven worden berekend met behulp van de Stefan - Boltzmann wet . De Stefan - Boltzmann wet geldt voor alle straling golflengten . De straling warmteoverdrachtscoëfficiënt begint met het temperatuurverschil tussen de uitzendende en ontvangende oppervlakken gemeten in absolute temperatuur van het absolute nulpunt . Het verschil in temperatuur wordt verviervoudigd en vermenigvuldigd met de constante van Stefan - Boltzmann en het gebied van de emitterende lichaam. Computerprogramma's kunnen temperaturen in andere eenheden te converteren naar absolute temperaturen vóór de berekening van de warmteoverdracht door straling tarief.