22-02-2024 - Physics - The sight factor [EN]-[IT]

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22-02-2024 - Physics - The sight factor [EN]-[IT]

The view factor

The main concept of radiation is as follows:
If we indicate with I the intensity of the radiation (i.e. the energy incident per unit of time on the unit of surface), for the conservation of energy we have the following:

If we divide everything by I we will have the following:

Coefficients will be generated like this:
r = IR / I = reflectance (r = 1 for a perfectly reflecting body)
t = IT / I = transparency (t = 1 for a perfectly transparent body)
a = IA / I = absorbance (a = 1 for a perfectly absorbent body)
Below is a drawing that tries to explain the report written above.

In the field of radiation we must also consider the sight factor.
The View Factor can be defined as follows.
The view factor F1→2 represents the fraction of the area of body 1 seen by a body 2, and therefore is the fraction of the radiation that starts from 1 and intercepts 2.

The view factor considering two surfaces
Considering two surfaces we can say that the view factor F1-2 is the ratio between the energy per unit of time that leaves A1 and reaches A2 and the energy per unit of time that leaves A1 in all directions.

The view factor considering a cavity
In the case of a closed cavity like the example below

Taking into account that the reciprocity rule exists, in the case of a cavity with three surfaces we have the following relations.

The view factor considering two coaxial cylinders
Let us consider surfaces that are infinitely long coaxial cylinders
We know that F1-2 = 1

In this case the energy emitted by A1 affects A2.
In this case we will have that:
F 1-2 = r1 / r2

For the surface A 2 we can write:
F 2-1 + F 2-2 = 1

From these two formulas we can deduce F 2-2 which will be determined by the following formula:

F 2-2 = 1 - r1 / r2

Conclusions
By point of view F1-2 we mean the radiation emitted in all directions from dA1 seen by an observer located on dA2, looking along one direction.

Request
Have you studied heat transmission through electromagnetic radiation in the past?

22-02-2024 - Fisica - Il fattore vista [EN]-[IT]

Il fattore vista

Il concetto principale della radiazione è il seguente:
Se indichiamo con I l’intensità della radiazione (ossia l’energia incidente per unità di tempo sull’unità di superficie), per la conservazione dell’energia si ha quanto segue:

Se dividiamo tutto per I avremo quanto segue:

Verranno generati così dei coefficienti:
r = IR / I = riflettanza (r = 1 per un corpo perfettamente riflettente)
t = IT / I = trasparenza (t = 1 per un corpo perfettamente trasparente)
a = IA / I = assorbanza (a = 1 per un corpo perfettamente assorbente)
Qui di seguito un disegno che prova a spiegare la relazione scritta qui sopra.

Nell’ambito della radiazione dobbiamo anche considerare il fattore vista.
Il Fattore di vista lo possiamo definire come segue.
Il fattore di vista F1→2 rappresenta la frazione dell’area del corpo 1 vista da un corpo 2, e quindi è la frazione della radiazione che parte da 1 e intercetta 2.

Il fattore di vista considerando due superfici
Considerando due superfici possiamo dire che il fattore di vista F1-2 è il rapporto tra l’energia per unità di tempo che lascia A1 e raggiunge A2 e l’energia per unità di tempo che lascia A1 in tutte le direzioni.

Il fattore di vista considerando una cavità
Nel caso di una cavità chiusa come l’esempio qui sotto riportato

Tenendo conto che sussiste la regole di reciprocità, nel caso di una cavità con tre superfici abbiamo le seguenti relazioni.

Il fattore di vista considerando due cilindri coassiali
Prendiamo in considerazione delle superfici che sono dei cilindri coassiali infinitamente lunghi
Sappiamo che F1-2 = 1

In questo caso l’energia emessa da A1 incide su A2.
In questo caso avremo che:
F 1-2 = r1 / r2

Per la superficie A 2 possiamo scrivere:
F 2-1 + F 2-2 = 1

Da queste due formule possiamo dedurre F 2-2 che sarà determinato dalla seguente formula:

F 2-2 = 1 - r1 / r2

Conclusioni
Per punto di vista F1-2 si intende la radiazione emessa in tutte le direzioni da dA1 vista da un osservatore che si trova su dA2, che guarda lungo una direzione.

Domanda
Avete studiato in passato la trasmissione di calore attraverso radiazione elettromagnetica?

THE END