Melhor resposta
No contexto de transferência de calor por radiação , fator de forma é a fração da energia radiante emitida por unidade de área por unidade de tempo por um corpo e diretamente interceptada por outro, ambos os corpos sendo colocados em um meio não absorvente. É também chamado de fator de visualização ou fator de configuração .
Ele é geralmente denotado por F\_ {12}, ou seja, fator de forma do corpo-1 em relação ao corpo-2. É uma fração e, portanto, uma quantidade adimensional.
Se A\_ {1} é a área total da superfície radiante do corpo-1 tendo fator de forma F\_ {12} w.r.t. receptor corpo-2, então a energia radiante total que deixa a superfície-1 e diretamente interceptada pela superfície-2 é
= A\_1F\_ {12}
Fator de forma de um corpo radiante depende do
1. dimensões geométricas, ou seja, área de superfície
2. configuração da superfície radiante em relação ao receptor &
3. distância interespacial do corpo radiante em relação ao receptor.
O fator de forma de um corpo radiante é inversamente proporcional à sua área de superfície emitindo energia radiante, ou seja,
\ text {Fator de forma} \ propto \ frac {1} {\ text {Área da superfície do emissor}}
O fator de forma de um corpo radiante é diretamente proporcional à área de superfície do corpo receptor, ou seja,
\ text {Fator de forma} \ propto \ text {Área de superfície do receptor}
O fator de forma de um corpo radiante é inversamente proporcional à distância interespacial entre os corpos emissor e receptor, ou seja,
\ text {Fator de forma} \ propto \ frac {1} {\ text {Distância interespacial}}
O fator de forma de um corpo radiante aumenta se ele estiver voltado diretamente para o corpo receptor. Assim, o fator de forma será máximo para configurações particulares de corpos emissores e receptores.
Portanto, para obter um fator de forma maior, o corpo emissor deve ser menor (menos área de superfície) e mais próximo (menos distância ) voltado diretamente para o corpo do receptor.
Teorema da reciprocidade: Matematicamente, o fator de forma F\_ {12} do corpo-1 tendo área de superfície A\_1 e o fator de forma F\_ {21} do corpo-2 com área de superfície A\_2 são correlacionados da seguinte maneira
Para condição de estado estacionário de transferência de calor por radiação,
Taxa de energia radiante perdido pelo corpo-1 = taxa de energia radiante recebida pelo corpo-1
A\_1F\_ {12} = A\_2F\_ {21}
A relação acima é baseada em conservação de energia . É válido para transferência de calor por radiação em estado estacionário entre dois corpos radiantes colocados em um meio não absorvente, ou seja, as temperaturas de ambos os corpos devem ser constantes w.r.t. tempo.
Resposta
vamos revisar alguns princípios básicos:
O fator de forma se refere a um valor que é afetado pela forma de um objeto, mas é independente de suas dimensões. Pode se referir a um de vários valores em física, engenharia, análise de imagens , ou estatísticas.
Especificamente VOLUME SHAPE FACTOR:
É o parâmetro usado para comparar o volume de qualquer forma com o volume do cubo,
já que todos os lados do cubo são iguais, então o cubo tem a fórmula mais simples para seu volume
volume do cubo = (lado) * (lado) * (lado) = (lado) ^ 3
então, queremos comparar o volume de qualquer forma em relação ao cubo, portanto,
fator de forma … a = volume de qualquer forma / partícula / volume do cubo
portanto, a = volume de qualquer forma / partícula / Dp ^ 3
para esfera, a = (4 / 3πr ^ 3) / dp ^ 3 então a = π / 6 ou a = 0,5236
para cilindro curto, (altura ~ diâmetro) a = (πr ^ 2h) / dp ^ 3 então a = π / 4 ou a = 0,785
a = 1 para o cubo, além disso, depois disso, podemos calcular o volume de qualquer partícula
volume da partícula = a Dp ^ 3