Najlepsza odpowiedź
W kontekście wymiany ciepła promieniowania , współczynnik kształtu to ułamek energii promienistej emitowanej na jednostkę powierzchni w jednostce czasu przez jedno ciało i bezpośrednio przechwytywanej przez inne, przy czym oba ciała są umieszczone w nieabsorbującym medium. Jest również nazywany współczynnikiem widoku lub współczynnikiem konfiguracji .
To jest ogólnie oznaczona jako „F\_ {12}”, tj. współczynnik kształtu ciała-1 w stosunku do ciała-2. Jest to ułamek, a zatem wielkość bezwymiarowa.
Jeśli A\_ {1} jest całkowitą powierzchnią promieniującej powierzchni ciała-1 o współczynniku kształtu F\_ {12} w.r.t. korpus odbiornika-2, to całkowita energia promieniowania opuszczająca powierzchnię-1 i przechwytywana bezpośrednio przez powierzchnię-2 wynosi
= A\_1F\_ {12}
Współczynnik kształtu promienistego ciała zależy od
1. wymiary geometryczne tj. pole powierzchni
2. konfiguracja powierzchni promieniowania względem odbiornika &
3. międzyprzestrzenna odległość ciała promieniującego w stosunku do odbiornika.
Współczynnik kształtu ciała promieniującego jest odwrotnie proporcjonalny do jego powierzchni emitującej energia promieniowania tj.
\ text {Współczynnik kształtu} \ propto \ frac {1} {\ text {Pole powierzchni emitera}}
Współczynnik kształtu ciała promieniującego jest wprost proporcjonalne do powierzchni ciała odbierającego, tj.
\ text {Współczynnik kształtu} \ propto \ text {Powierzchnia odbiornika}
Współczynnik kształtu ciała promieniującego jest odwrotnie proporcjonalny do międzyprzestrzennej odległości między korpusami nadajnika i odbiornika, tj.
\ text {Współczynnik kształtu} \ propto \ frac {1} {\ text {Odległość międzyprzestrzenna}}
Współczynnik kształtu ciała promienistego zwiększa się, jeśli jest on skierowany bezpośrednio w stronę ciała odbiornika. Zatem współczynnik kształtu będzie maksymalny dla określonych konfiguracji korpusów emitera i odbiornika.
Stąd, aby uzyskać większy współczynnik kształtu, korpus emitera musi być mniejszy (mniejsza powierzchnia) i bliżej (mniejsza odległość ) skierowany bezpośrednio do korpusu odbiornika.
Twierdzenie o wzajemności: Matematycznie, współczynnik kształtu F\_ {12} korpusu-1 o powierzchni A\_1 i współczynnik kształtu F\_ {21} korpusu-2 o polu powierzchni A\_2 są ze sobą powiązane w następujący sposób
Dla stanu ustalonego wymiany ciepła promieniowania
Współczynnik energii promieniowania utracone przez ciało-1 = współczynnik energii promieniowania odbieranego przez ciało-1
A\_1F\_ {12} = A\_2F\_ {21}
Powyższa relacja jest oparta na zachowanie energii . Dotyczy wymiany ciepła promieniowania w stanie ustalonym między dwoma ciałami promieniującymi umieszczonymi w ośrodku nieabsorbującym, tj. Temperatury obu ciał muszą być stałe w.r.t. czas.
Odpowiedź
odświeżmy kilka podstaw:
Współczynnik kształtu odnosi się do wartości, na którą ma wpływ kształt obiektu, ale jest niezależna od jego wymiarów. Może odnosić się do jednej z wielu wartości w fizyce, inżynierii, analizie obrazu lub statystyki.
W szczególności WSPÓŁCZYNNIK KSZTAŁTU OBJĘTOŚCI:
Jest to parametr używany do porównywania objętości dowolnego kształtu z objętością sześcianu,
ponieważ wszystkie boki sześcianu są takie same, więc sześcian ma najprostszy wzór na swoją objętość
objętość sześcianu = (bok) * (bok) * (bok) = (bok) ^ 3
więc chcemy porównać objętość dowolnego kształtu w odniesieniu do sześcianu, stąd
współczynnik kształtu …… a = objętość dowolnego kształtu / cząstka / objętość sześcianu
stąd a = objętość dowolnego kształtu / cząstka / Dp ^ 3
dla kuli, a = (4 / 3πr ^ 3) / dp ^ 3 więc a = π / 6 lub a = 0,5236
dla krótkiego walca, (wysokość ~ średnica) a = (πr ^ 2h) / dp ^ 3 więc a = π / 4 lub a = 0,785
a = 1 dla sześcianu ponadto po tym możemy obliczyć objętość dowolnej cząsteczki
objętość cząstki = a Dp ^ 3