Considere um duto de seção triangular. A superfície 1 tem temperatura 500 K e
, a segunda 1000 K e
e a terceira está isolada. Esboce a malha que represente o problema. Calcule a temperatura
da superfície adiabática. Determine o fluxo líquido radiativo junto à superfície mais quente.
Passo 1
A gente tem um duto triangular cujas três paredes internas (áreas iguais, digamos
) trocam apenas radiação:
– Superfície :
K,
– Superfície :
K,
(é a mais quente)
– Superfície : isolada (adiabática), com temperatura
ajustando-se para que o fluxo líquido nela seja zero.
Conteúdo: troca de radiação em recinto fechado de três superfícies difusas e cinzentas. Vamos montar a malha de resistências térmicas, escrever as equações de radiosidade e impor .
– Superfície
– Superfície
– Superfície
Conteúdo: troca de radiação em recinto fechado de três superfícies difusas e cinzentas. Vamos montar a malha de resistências térmicas, escrever as equações de radiosidade e impor
Passo 2
Como o recinto é triangular equilátero de área igual em cada lado, os fatores de vista são
A malha de nós e resistências (por unidade de área) fica assim:
– Nó de corpo negro ligado a nó de radiosidade
por resistência
.
– Nós e
ligados por resistência de espaço
.
E como , o nó
fica em equilíbrio (corrente sum
).
– Nó de corpo negro
– Nós
E como
Passo 3
Escrevemos para cada superfície
:
Em particular, usando
:
e o isolamento de
impõe
Passo 4
Substituímos
nas duas primeiras para obter o sistema linear em
. Após agrupar:
Usando
W/
, calculamos
Passo 5
Daí
Como
(podemos assumir
para emissão pura no equilíbrio), vem
Passo 6
O fluxo líquido por unidade de área na superfície mais quente (
) é
Numericamente,
Resposta
Fluxo líquido na superfície