복사열 전달에서 총괄교환인자 F 12 가 다음과 같이 표현되는 경우는? (단, ϵ 1 , ϵ 2 는 복사율이다.) F_{12}=\dfrac{1}{\dfrac{1}{\epsilon_1}+\dfrac{1}{\epsilon_2}-1}

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1[화공기사 필기] 19년 2회차

복사열 전달에서 총괄교환인자 F₁₂가 다음과 같이 표현되는 경우는? (단, ϵ₁, ϵ₂는 복사율이다.)
 $F_{12}=\dfrac{1}{\dfrac{1}{\epsilon_1}+\dfrac{1}{\epsilon_2}-1}$

두면이 무한히 평행한 경우

한면이 다른면으로 완전히 포위된 경우

한점이 반구에 의하여 완전히 포위된 경우

한면은 무한 평면이고 다른 면은 한점인 경우

해설

두 면이 무한히 평행하게 마주 본 경우의 총괄교환인자이다.

무한 평행 평면에서는 서로가 서로를 완전히 바라보아 형태계수가 1이고 두 면의 넓이도 같으므로, 면 사이에서 반복되는 반사를 정리하면 1/F₁₂ = 1/ϵ₁ + 1/ϵ₂ − 1 이라는 주어진 꼴이 그대로 나온다.

한 면이 다른 면에 완전히 포위된 경우에는 면적비가 들어가 1/F₁₂ = 1/ϵ₁ + (A₁/A₂)(1/ϵ₂ − 1) 형태가 되어 주어진 식과 다르다.
한 점이 반구에 포위되거나 미소면이 무한 평면과 마주 보는 경우는 A₁/A₂ ≒ 0이 되어 F₁₂ = ϵ₁으로 간단해진다.

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