封闭空间内的八个面相互影响,可以采用有效辐射方程组进行求解。该方程组的建立基于对每个面进行能量平衡分析:
\[ J_k - \sum\limits_{j \ne k}{(1 - \varepsilon_k) F_{k,j} J_j} = \varepsilon_k \sigma T_k^4 \]
其中
J 为表面有效辐射,
j、
k 为表面编号,
F 为角系数,\(\varepsilon\)为表面发射率。
根据表中信息,可以得到八个面组成的完整有效辐射方程。
其中,方程 1~6 中使用给定的温度:
T1 = K
T2 = K
T3 = K
T4 = K
T5 = K
T6 = K
表面7、8给定了净热流密度为零的条件,因此其方程可以简化为:
\[ J_k - \sum\limits_{j \ne k} {F_{k,j} J_j} = 0\]
联立求解方程组得到
J1 ~
J8。然后计算所需的温度或辐射传热热流密度。
1 ~ 6表面给定了温度,辐射传热热流密度按照下式计算。
\[ q_k = J_k - \sum \limits_{j \ne k} { F_{j,k} J_j} \]
得到:
q1 = W/m2
q2 = W/m2
q3 = W/m2
q4 = W/m2
q5 = W/m2
q6 = W/m2
7,8面辐射传热热流密度为零。温度按照下式计算。
\[ T_k = \left( \frac{J_k}{\sigma} \right)^{1/4}\]
得到:
T7 = K
T8 = K