IQ46B – Operaciones de Transferencia I Profesor: Tomás Vargas RADIACIÓN – MÓDULO 6: FLUJO DE RADIACIÓN ENTRE SUPERFICIES DE ÁREA FINITA

Factor de visión (o de forma): Hasta ahora hemos considerado que toda la radiación emitida por cada cuerpo es recibida por el otro. Sin embargo, en Ingeniería los cuerpos tienen área finita. Sólo una fracción de la energía irradiada por uno de los cuerpos es recibida por el otro. Factor de visión (o de forma): n1 n2 dA2 dA1 r

1.1. Factores de visión entre cuerpos negros. Se tiene que: relación de reciprocidad

Casos de configuraciones típicas: Superficies con formas de discos, cuadrados y rectángulos, colocados en forma paralela a cierta distancia entre sí. Superficies con formas de discos, cuadrados y rectángulos, colocados en forma paralela a cierta distancia entre sí, pero conectados por paredes rerreadiantes, adiabáticas o refractarias. 1 2 1 2

Gráfico para determinar factor de intercambio para el caso a, b. Se define el factor de intercambio como: (para superficies conectadas) Curvas 1,2,3 y 4 planos no conectados (a). Curvas 5,6,7 y 8 planos conectados.

- Se cumple también que: Ecuación de factor de intercambio aplicable en el caso en que las áreas son convexas. - Se cumple también que: c) Radiación desde un plano radiante a un banco de tubos posicio- nados frente a una pared refractaria que absorbe la energía de los rayos que pasan entre los tubos, la reirradia y reirradia la energía absorbida sobre la parte trasera de los tubos. Pared refractaria Segunda fila Primera fila Plano radiante

Gráfico para determinar factor de intercambio para el caso c. Radiación absorbida por los tubos calculada como fracción de aquella absorbida por un plano paralelo de área igual a la de la pared refractaria situada detrás de los tubos.

1.2. Caso general: radiación entre superficies grises de área finita. En este caso una fracción de la radiación recibida por cada superficie es reflejada hacia la otra superficie. Entonces, calor transferido será: Para el caso de dos superficies planas grises finitas: En el caso de planos grises conectados por paredes rerradiantes se usa la ecuación anterior pero usando . La reflexión disminuye el flujo neto de radiación entre las superficies en relación al caso de cuerpos negros.

que no es reflejada, sin transmitir nada. EFECTO INVERNADERO - Capas gruesas de sólidos o líquidos son opacas y absorben toda la radiación que no es reflejada, sin transmitir nada. - Películas delgadas de la mayoría de los sólidos y líquidos absorben sólo una fracción de esa radiación y el resto la transmiten (dependiendo del espesor de la película y la longitud de onda de la radiación). Transparentes a la radiación de longitud de onda bajas, o sea, en la zona visible. Láminas de vidrio ordinario 10 000 ºR Opacas a la radiación de longitud de onda altas. ATMÓSFERA: Oxígeno, Nitrógeno -> Transmiten CO2, H2O(v) -> Absorben, reflejan Tinicial = 20 – 25ºC