Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 7
Uma fornalha com uma abertura de de diâmetro e poder emissivo de é usada para calibrar um medidor de fluxo térmico que tem uma área sensora de .
(a) A qual distância, medida ao longo da normal a partir da abertura, o sensor deve ser posicionado para receber uma irradiação de ?
(b) Se o sensor for inclinado para fora da normal em qual será sua irradiação?
(c) Para ângulos de inclinação de e represente graficamente a irradiação do medidor como uma função da distância de separação para valores na faixa de a
Passo 1
E ai, jovem! Tudo certin? Hoje vamos resolver uma questão sobre uma fornalha com abertura e potência emissiva dada. Com isso, vamos encontrar a posição do medidor de modo que a irradiação seja e a irradiação quando o medidor é inclinado a e .
Passo 2
Para resolver essa questão vamos assumir que a abertura do forno emite difusivamente e . A irradiação na área do detector é definida como o incidente de potência na superfície por unidade de área da superfície, ou seja,
Onde é a potência radiante que sai de e é interceptada por . E é o ângulo sólido subtendido pela superfície de em relação a Af,
Passo 3
Observe que, como a abertura é emitida de forma difusa, , então,
Resolvendo para e substituindo a condição de e ,
Substituindo os valores,
Passo 4
Quando será reduzido por um fator de , pois é reduzido por um fator Então,