Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 84
Considere o disco opaco, cinza e difuso,, que tem um diâmetro de , uma emissividade de e se encontra a uma temperatura de . Coaxialmente ao disco , existe um disco negro em forma de anel, , que se encontra a e apresenta as dimensões mostradas na figura. A parte posterior de é isolada e não irradia diretamente o disco detector, , resfriado criogenicamente. Esse disco tem diâmetro de e está localizado a de distância de .
Calcule a taxa na qual a radiação incide sobre devido à emissão e à reflexão a partir de .
Passo 1
Oi oi oii, turubom? Nessa questão nós temos um disco opaco cinzento difuso (1) coaxial com um disco em forma de anel (2), ambos com temperaturas e emissividades prescritas, e um disco detector refrigerado (3), também posicionado coaxialmente em um local prescrito.
Com esses discos vamos calcular a taxa na qual a radiação é incidente no detector devido à emissão e reflexão de
Passo 2
Para resolver essa questão vamos assumir:
(1) é cinza difuso;
(2) é preto;
(3) e a distância de separação;
(4) , de modo que ;
(5) Parte traseira de seja isolada.
A potência radiante que deixa interceptada por tem a forma,
Onde para esta configuração de e ,
Então,
E,
Passo 3
A irradiação em devido à emissão de , vai ter a seguinte carinha:
Onde,
É constante sobre a superfície e da geometria,
E,
Passo 4
Então,
Usando,
E,
Então o poder radiante é,
Com isso fechamos nossa questão! 😊