ベストアンサー
放射熱伝達のコンテキストでは、形状係数は、ある物体が単位時間あたりの単位面積あたりに放出し、別の物体が直接遮断する放射エネルギーの割合です。両方の物体は非吸収媒体に配置されます。 形態係数または構成係数とも呼ばれます。
It一般に「F\_ {12}」、つまりボディ2に対するボディ1の形状係数で表されます。これは分数であるため、無次元量です。
A\_ {1}が、形状係数F\_ {12} w.r.tを持つbody-1の放射面の総面積である場合。レシーバー本体-2の場合、表面1を離れ、表面2によって直接遮断される総放射エネルギーは
= A\_1F\_ {12}
放射体の形状係数は
1に依存します。幾何学的寸法、つまり表面積
2。レシーバーに対する放射面の構成＆
3。レシーバーに対する放射体の空間間距離。
放射体の形状係数 は、放射する表面積に反比例します。放射エネルギーすなわち
\ text {形状係数} \ propto \ frac {1} {\ text {エミッタの表面領域}}
形状係数 放射体の表面積は、受容体の表面積に正比例します。つまり、
\ text {形状係数} \ propto \ text {レシーバーの表面積}
放射体の形状係数 は、エミッター体とレシーバー体の間の空間距離に反比例します。つまり、
\ text {形状係数} \ propto \ frac {1} {\ text {空間間距離}}
放射体の形状係数は、レシーバー本体に直接面している場合に増加します。したがって、形状係数は、エミッターとレシーバー本体の特定の構成で最大になります。
したがって、形状係数を大きくするには、エミッター本体を小さく（表面積を小さく）、近づける（距離を短くする）必要があります。 ）レシーバー本体に直接面しています。
相反定理：数学的には、表面積を持つbody-1の形状係数F\_ {12} A\_1と表面積A\_2を持つbody-2の形状係数F\_ {21}は、次のように相互に関連しています。
放射熱伝達の定常状態の場合、
放射エネルギーの割合body-1によって失われる= body-1が受け取る放射エネルギーの割合
A\_1F\_ {12} = A\_2F\_ {21}
上記の関係はエネルギーの節約。これは、非吸収媒体に配置された2つの放射体間の定常状態の放射熱伝達に有効です。つまり、両方の体の温度は一定である必要があります。時間。
回答
いくつかの基本をブラッシュアップしましょう：
形状係数は、オブジェクトの形状の影響を受けますが、その寸法には依存しない値を指します。物理、工学、画像分析の多くの値の1つを指す場合があります。 、または統計。
具体的にはボリューム形状係数：
これは、任意の形状の体積を立方体の体積と比較するために使用するパラメーターです。
立方体のすべての側面が同じであるため、立方体の体積の式は最も単純です。
立方体の体積=（側面）*（側面）*（側面）=（側面）^ 3
したがって、立方体に関して任意の形状の体積を比較したいので
形状係数……a =任意の形状/粒子の体積/立方体の体積
したがって、a =任意の形状/粒子の体積/ Dp ^ 3
球の場合、a =（4 /3πr^ 3）/ dp ^ 3 so a =π/ 6またはa = 0.5236
短いシリンダーの場合、（高さ〜直径）a =（πr^ 2h）/ dp ^ 3so a =さらに、立方体の場合はπ/ 4またはa = 0.785
a = 1です。この後、任意の粒子の体積を計算できます
粒子の体積= a Dp ^ 3