Method for determination of configuration factors in radiation heat transfer

• Autorzy: Żukowski M.

Warianty tytułu

PL

Metoda obliczania stosunków konfiguracji płaszczyzn izotermicznych stosowana w radiacyjnej wymianie ciepła

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The current paper presents a method for estimating the configuration factor in heat transfer by radiation in buildings. The numerical procedurę can be used to determine exactly this quantity in any enclosure with complex geometry and strong gradient of surfaces temperature. A verification of the method is also reported in this work. The numerical results from the presented method, implemented as a computer program, are compared with the analytical Solution. A very good agreement has been found between these two procedures for determination of the configuration factor. The total error of the method, for the recommended density of surface division, is about 1%.

PL

W praktyce inżynierskiej mamy często do czynienia z pomieszczeniami charakteryzującymi się dużą asymetrią temperatury powierzchni przegród (np. w przypadku zastosowania ogrzewania podłogowego lub chłodzenie sufitowe, salonów wystawowych z dużym przeszkleniem). Chcąc w sposób dokładny dokonać analizy komfortu cieplnego oraz uwzględnić promieniowanie długofalowe w całkowitym bilansie ciepła, musimy obliczyć stosunki konfiguracji płaszczyzn izotermicznych zwanych również współczynnikami konfiguracji. Można to uczynić na podstawie wzorów lub nomogramów, gdy rozpatrujemy proste układy geometryczne. Natomiast zastosowanie metody analitycznej lub graficznej do analizy wymiany ciepła na drodze promien¬iowania długofalowego w pomieszczeniach o złożonym kształcie jest skomplikowane i bardzo pracochłonne. W referacie zaproponowano metodę obliczania wartości współczynnika konfiguracji bazującą na numerycznym rozwiązaniu tradycyjnego równania całkowego. W celu określenia dokładności zaprezentowanej metody porównano rezultaty symulacji komputerowej z wynikami dokładnymi otrzymanymi na podstawie obliczeń z wykorzystaniem wzorów analitycznych. Przy zastosowaniu optymalnej wartości gęstości podziału płaszczyzny maksymalny błąd numerycznego oszacowania wynosi około 1%.

Słowa kluczowe

EN

configuration; radiation heat transfer; numerical integration

PL

konfiguracja; radiacyjna wymiana ciepła; numeryczne całkowanie

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Geometrii i Grafiki Inżynierskiej
• Czasopismo: Journal Biuletyn of Polish Society for Geometry and Engineering Graphics
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 19
• Strony: 87--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Żukowski M.

• Białystok Technical University, Department of Heat Engineering 45E Wiejska st. 15-351 Białystok, Poland

Bibliografia

• [1]. Rizzo G. et al.: Algorithms for the calculation of the view factors between human body and rectangular surfaces in parallelepiped environments. Energy and Buildings, Vol. 19 (1), pp. 51-60, 1992.
• [2]. Kubaha K. et al.: Predicting human geometry-related factors for detailed radiation analysis in indoor Spaces. In: Proceedings of the 7th International EBPSA Conference Eindhoven, Netherlands, August 11-14, 2003.
• [3]. Ozeki Y. et al.: Numerical calculation of angle factors between human body and rectangular planes. In: Proceedings of the 7th International Conference on Air Distribution in Rooms - ROOMVENT 2000, Awbi HB, ed. Elsevier, Amsterdam, 2000.
• [4]. Wiśniewski S. et al.: Wymiana ciepła. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa. Wyd. IV, 1997.
• [5]. Kostowski E.: Przepływ ciepła. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice, Wyd. I, 2000.