Portal de Periódicos da CAPES

Steady and transient heat transfer by radiation and conduction in a medium bounded by two coaxial cylindrical surfaces

1970; Elsevier BV; Volume: 13; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1016/0017-9310(70)90025-6

1879-2189

Chang Yan-Po, Ross Smith,

Building Energy and Comfort Optimization

The heat transfer in a conducting, emitting and absorbing medium bounded by two infinite coaxial cylindrical surfaces is analyzed. Both transient and steady states are considered. According to the quasi-steady simplification and Eddington's first approximation for radiative transfer, the problem is formulated in two differential equations: one for the radiation potential and the other for the temperature. They are then transformed into integral equations which are solved by the method of successive approximations. Some insight into the effect of radiation on the heat flow is afforded by the calculation of radiation potential. For highly emissive surfaces, it is found that the interaction of radiation with conduction has a negligible effect on the total heat flux for both steady and transient states. Hence simple formulas are obtained for the calculation of heat fluxes. On analyse le transport de chaleur dans un milieu conducteur émetteur et absorbant limité par deux surfaces cylindriques coaxiales infinies. On considère à la fois le régime transitoire et le régime permanent. En accord avec la simplification quasi-permanente et la première approximation d'Eddington pour le transport par rayonnement, le problème est mis sous la forme de deux équations différentes: une pour le potentiel de rayonnement et l'autre pour la température. Elles sont alors transformées en équations intégrales qui sont résolues par la méthode des approximations successives. Une certaine connaissance de l'effet du rayonnement sur le flux de chaleur est apportée par le calcul du potentiel de rayonnement. Pour des surfaces fortement émissives, on trouve que l'interaction du rayonnement avec la conduction a un effet négligeable sur le flux de chaleur total pour le régime transitoire et le régime permanent. On obtient par suite de cela des formules simples pour le calcul des flux de chaleur. Der Wärmeübergang in einem leitenden, emittierenden und absorbierenden, durch unendlich lange koaxiale Zylinder begrenzten Medium wird berechnet. Es wird sowohl der instationäre als auch der Stationäre Zustand betrachtet. Entsprechend einer quasistationären Vereinfachung und mit Hilfe der ersten Näherung von Eddington wird das Problem durch zwei Differentialgleichungen beschrieben: eine für das Strahlungspotential und eine für die Temperatur. Diese Gleichungen werden in Integralgleichungen transformiert und iterativ gelöst. Die Berechnung des Strahlungspotentials lässt den Einfluss der Strahlung auf den Wärmestrom erkennen. Im Falle stark emittierender Oberflächen hat die Wechselwirkung zwischen Strahlung und Leitung nur einen vernachlässigbaren Einfluss auf den Gesamtwärmestrom, sowohl im stationären, wie auch im instationären Zustand. Deshalb erhält man einfache Gleichungen für die Berechnung der Wärmeströme.