Multi-dimensional radiative transfer in non-isothermal cylindrical media with non-isothermal bounding wallsTransfert multidimensionnel par rayonnement dans un milieu cylindrique non isotherme limite par des parois non isothermesMehrdimensionaler strahlungsaustausch in nicht isothermen, zylindrischen stoffen mit nicht isothermen grenzflächenMнoгoмepный лyчиcтый тeплooБмeн b нeпзoтepмичecкoй цилиндpичecкoй cpeдe c нeизoтepмичecкими cтeнкaми

https://doi.org/10.1016/0017-9310(75)90157-XGet rights and content

Abstract

A systematic approach for the exact calculation of multi-dimensional radiative heat flux in a cylindrical emitting-absorbing non-isothermal medium with non-isothermal bounding walls is described. Closed form exact solutions are obtained for radiative transfer inside (finite and infinite) cylinders and concentric cylinders with prescribed three-dimensional temperature distribution. For the special case of one-dimensional cylindrically symmetric situation, the exact solution obtained in the present work is shown to be equivalent to the exact solution obtained in a previous study, although the solution presented here is much more elegant in approach and simpler in form. Numerical results are also presented for the case of isothermal media bounded by piecewise isothermal walls.

Résumé

On décrit une approche systématique du calcul exact du flux thermique multidimensionnel par rayonnement dans un milieu non isotherme qui émet et absorbe, avec des parois non isothermes. Des solutions exactes finies sont obtenues pour le transfert à l'intérieur de cylindres (finis ou infinis) et de cylindres concentriques avec une distribution de température tridimensionnelle. Dans le cas spécial d'une situation axisymétrique et monodimensionnelle, la solution exacte obtenue est équivalente à une solution exacte déjà obtenue dans une autre étude, bien que celle qui est présentée ici soit plus élégante dans l'approche et de forme plus simple. On présente aussi des résultats numériques dans le cas d'un milieu isotherme limité par des parois isothermes par morceaux.

Zusammenfassung

Es wird eine systematische Näherung für die exakte Berechnung des mehrdimensionalen Strahlungs-Wärmestroms in einem zylindrischen, emittierenden und absorbierenden, nicht isothermen Stoff mit nicht isothermen Grenzflächen beschrieben. Man erhält exakte Lösungen in geschlossener Form für den Strahlungsaustausch innerhalb (endlicher und unendlicher) Zylinder und konzentrischer Zylinder mit vorgegebener dreidimensionaler Temperaturverteilung. Für den speziellen Fall der eindimensionalen zylindrischen Symmetrie wird gezeigt, daβ die exakte Lösung, die in der vorliegenden Arbeit gewonnen wird, der exakten Lösung entspricht, die in einer früheren Arbeit angegben wurde, obgleich die vorliegende Lösung viel eleganter in der Näherung und einfacher in der Form ist. Für den Fall des isothermen Stoffes, der durch teilweise isotherme Wände begrenzt ist, werden auch Zahlenwerte angegeben.

Реферат

B paбoтe oпиcыbaeтcя мeтoд тoчнoгo pacчeтa мнoгoмepнoгo лyчиcтoгo тeплoboгo пoтoкa b цилиндpичecкoй излyчaющe-пoглoшaющeй нeизoтepмичecкoй cpeдe c нeизoтepмичecкими cтeнкaми. Пoлyчeны тoчныe peшeния b зaмкнyтoй фopмe для лyчиcтoгo пepeнoca bнyтpи кoнeчныч и бecкoнeчныч цилиндpob, a тaкжe b кoнцeнтpичecкич цилиндpaч c зaдaнным тpeчмepным pacпpeдeлeниeм тeмпepaтypы. Пoкaзaнo, чтo для чacтнoгo cлyчaя oднoмepнoгo cиммeтpичнoгo цилиндpa тoчнoe peшeниe, пoлyчeннoe b этoм иccлeдobaнии, экbиbaлeнтнo тoчнoмy peшeнию пpeдыдyщeй paбoты, чoтя нacтoящee peшeниe яbляeтcя бoлee элeгaнтным и пpocтым пo фopмe. Пpeдcтabлeны тaкжe чиcлeнныe peзyльтaты для изoтepмичecкoй cpeды, oгpaничeннoй кycoчными изoтepмичecкими cтeнкaми.

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Cited by (0)

Graduate student under East-West Center grant.

Professor.

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