Fijfacteurdeforme:FractiondurayonnementquittantlasurfaceietquirejointlasurfacejFij=Qiversj/AiJi=1/AiintaiintajcostetaicostetajdAidAj/piR2RelationdeRéciprocitéAiFij=AjFjiRelationdesomme:SommedetouslesFijselonj=1superpositionF1vers (2,3)=F1vers2+F1vers3F(2,3)vers1=A2F2vers1+A3F3vers1/(A2+A3)symétrieLecorpsnoirabsorbetoutelaradiationincidenteLapuissancethermiquequittantuncorpsnoirvientdesonémissionEnconsidérantdeuxsurfacesnoiresdeformearbitraire,lapuissancethermiquenetteéchangéeestQij°=AiFijSigma(Ti^4-Tj^4)SoitQ°iversj=AiJiFijOrpouruncorpsnoirJi=EbisoitQ°iversj=AiFijEbidoncQ°iversj=AiFijEbietQ°jversi=AjFjiEbjLapuissancenettederayonnementest:Q°ij=Q°iversj-Q°jversidoncQ°ij=AiFijEbi-AjFjiEbjOrpouruncorpsnoirEb=sigmaT^4deplusparréciprocitéAiFij=AjFjidoncQ°ij=AiFijsigma(Ti^4-Tj^4)LapuissancethermiquequittantuncorpsvientdelaréflexionetdesonémissionUnefoisquelapuissancethermiquerejointladeuxièmesurfaceelleestréfléchieetabsorbéeDansunecavitéonpeutavoirréflexionsmultiplesavecuneabsorptionpartielleHypothèses:SurfacesisothermesT=constanteRadiositéuniformeJ=constanteEclairementuniformeG=constanteSurfacesopaquesto=0surfacesdiffusesalpharoetepsilonindépendantesdeladirectionsurfacesgrisesalpharoetepsilonMilieunonparticipatifdansl'echange
Pour ces types de surfaces la Loi de Kirchhoff est valable (epsilon = alpha)
Normalement dans ces cas, on connait soit la température de la surface soit la densité de flux net associée aux surfaces
Flux net échangé pour une surface
En considérant Qi° = Ai(Ji-Gi)
Puisque la radiosité Ji = Ei + ro i Gi
Alors = Q°i =Ai(Ei + ro i Gi-Gi)
Mais 1 = ro + alpha soit alpha = 1- ro
Q°i = Ai (Ei-alphaiGi)
Pour les surfaces grises, opaques diffuses,
ro = 1-alpha = 1 - epsilon
avec epsilon =E/Eb soit E = epsilon Eb
La radiosité est égale à :
Ji = epsiloniEbi + ( 1-epsilon i)Gi
En remplaçant Gi dans le flux net :
Q°i = Ai( Ji-Ji-epsiloniEbi/1-epsiloni)
Soit Q°i = Ebi-Ji / (1-epsilon i)/epsiloniAi
Analogie électrique :
Ebi-Ji : représente la différence de potentiel
(1-epsiloni)/epsiloniAi : représente la résistance de la surface radiative
Flux net échangé entre surfaces :
Afin d'utiliserl'équation du flux net, il faut connaître la radiosité
Il faut donc considérer les échanges entre les surfaces dans la cavité
On considère alors les facteurs de forme et leurs relations
La puissance de rayonnement total qui rejoint la surface i et venant des autres N surfaces est :
AiGi = somme j= 1 jusquà N de FjiAjJj
Pour la réciprocité
AiGi = Somme de AiFijJj
soit Q° = Ji-Jj/(Aifij)^-1
Pour un corps gris :
échange d'uncorpsQ°i=Ebi-Ji/(1-epsiloni)/eiAiéchangeentrecorps:Q°i=Ebi-Ji/(1-alphai)/alphaiAi=sommedesjdeJi-Jj/(AiFij)^-1=sommedesQ°ijLefacteurdeformenedépendpas:delatempératureetnedépendpasdeladistanceentrelesdeuxsurfaces,del'angle par rapport à la normale aux deux surfaces
de l'angleparrapportàlanormaleauxdeuxsurfacesdelavaleurdelasurfaceLefacteurdeforme:RelationderéciprocitéRelationdeSuperpositionRelationdeSymétrieLemeilleurémetteuretabsorbeurdansleséchangesradiatifsestuncorpsnoirLeparamètrequiaffectelapuissancedeséchangesradiatifsentredeuxsurfacesestlacouleurdessurfacesSelonlaloideStefanBoltzmannlapuissanceémiseparunitédesurfaced'un corps noir varie proportionnellement à la quatrième puissance de la température
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