مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

محاسبات تابشی برای محیط‌های غیرخاکستری با چشمه‌های حرارتی با استفاده از مدل مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف

نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک دانشگاه شهید باهنر کرمان
2 عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه شهید باهنر کرمان
3 عضو هیئت علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه شهید باهنر کرمان
چکیده
این مقاله توانایی مدل مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف رابرای حل معادله انتقال تابش در محیط‌هایجذب‌کننده-صادرکننده، غیرپخشی و غیرخاکستری نشان می‌دهد. محیط دارای چشمه‌های حرارتی می‌باشد و در حالت تعادل تابشی قرار دارد که در سیستم‌های با دمای کارکرد بالا اتفاق می‌افتد. در مدل مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف، محیط گازی غیرخاکستری به مجموعه‌ایی از گازهای خاکستری تقسیم می‌شود و معادله انتقال تابش برای هر یک از این گازهای خاکستری توسط روش جهت‌های مجزا حل می‌گردد. شدت‌های تابش از جمع مقادیر متناظر بر روی همه گازهای خاکستری بدست می‌آید و میدان دما از یک روش تکراری به روز رسانی می‌شود. ضریب‌های به روز رسانی شده حاصل از پایگاه داده‌های طیفی دما بالا (نسخه2010 میلادی) در روش مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف به کار گرفته شده است. اعتبار روش عددی حاضر برای حالتی که توزیع دما مشخص باشد و همچنین حالتی که توزیع دما مشخص نباشد (در حالت تعادل تابشی توزیع دما مشخص نیست) مورد بررسی قرار گرفته است. چندین مثال برای نشان دادن توانایی حل پیشنهاد شده برای محاسبات تابشی در محیط‌های دارای چشمه‌های حرارتی و شرایط مرزی مختلف(دماثابت و عایق) ارائه شده‌اند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Radiative Calculations for Non-Gray Media with Heat Sourcesby using the Spectral Line-Based Weighted Sum of Gray Gases Model

نویسندگان English

Sadegh Zafariyan 1
Seyed Masoud Hosseini Sarvari 2
Seyed Hossein Mansouri 3
چکیده English

Some solutions are presented to show the ability of the spectral line-based weighted sum of gray gases approach to solve the radiative transfer equation in absorbing-emitting non-gray media. The medium contains heat sources and is atradiative equilibrium state which occurs in high temperature systems. The non-gray gaseous medium is divided into a number of gray gases, and the radiative transfer equation is solved for each gray gas by the discrete ordinate method. The intensities are found by a summation over all gray gases, and the temperature field is updated by an iterative procedure. The updated coefficients obtained from high-temperature molecular spectroscopic database (2010thedition) are employed in the spectral line-based weighted sum of gray gases model. The method is verified through comparison with a benchmark problem for the case of a specified temperature distribution, and also for thecase of a variable temperature distribution (radiative equilibrium). Several examples are taken into account to show the ability and performance of proposed procedure for the radiative equilibrium calculations in media with heat sources and different boundary conditions (constant temperature and insulated walls).

کلیدواژه‌ها English

Radiation
Non-Gray Medium
Radiative Equilibrium
Heat Sources