दृश्य कारक

विकिरणीय ऊष्मा अंतरण में, दृश्य कारक, $F_{A\rightarrow B}$, सतह से निकलने वाले विकिरण का अनुपात है $A$ जो सतह पर वार करता है $B$. जटिल 'दृश्य' में कितनी भी संख्या में विभिन्न वस्तुएँ हो सकती हैं, जिन्हें बारी-बारी से और भी अधिक सतहों और सतह खंडों में विभाजित किया जा सकता है। दृश्य कारकों को कभी-कभी विन्यास कारक, रूप कारक, कोण कारक या आकार कारक के रूप में भी जाना जाता है।

दृश्य कारकों का योग

क्योंकि किसी सतह से निकलने वाला विकिरण संरक्षित रहता है, किसी दी गई सतह से सभी दृश्य कारकों का योग, $S_{i}$, 1 (संख्या) है:

$\sum _{j=1}^{n}{F_{S_{i}\rightarrow S_{j}}}=1$

उदाहरण के लिए, ऐसे मामले पर विचार करें जहां A और B सतहों वाली दो बूँदें सतह C वाली गुहा में चारों ओर तैर रही हैं। A से निकलने वाले सभी विकिरण को या तो B या C से टकराना चाहिए, या यदि A अवतल है, तो यह A से टकरा सकता है। 100 A से निकलने वाले विकिरण का % A, B और C में विभाजित होता है।

लक्ष्य सतह पर आने वाले विकिरण पर विचार करते समय अक्सर भ्रम पैदा होता है। उस स्थिति में, आम तौर पर दृश्य कारकों का योग करने का कोई मतलब नहीं है क्योंकि ए से दृश्य कारक और बी (ऊपर) से दृश्य कारक अनिवार्य रूप से अलग-अलग इकाइयां हैं। C, A के विकिरण का 10% और B के विकिरण का 50% और C के विकिरण का 20% देख सकता है, लेकिन यह जाने बिना कि प्रत्येक कितना विकिरण करता है, यह कहने का कोई मतलब नहीं है कि C को 80% विकिरण प्राप्त होता है। कुल विकिरण.

स्वयं देखने वाली सतहें

उत्तल फ़ंक्शन सतह के लिए, कोई भी विकिरण सतह को छोड़कर बाद में उस पर नहीं गिर सकता है, क्योंकि विकिरण सीधी रेखाओं में यात्रा करता है। इसलिए, उत्तल सतहों के लिए, $F_{A\rightarrow A}=0$ अवतल फ़ंक्शन सतहों के लिए, यह लागू नहीं होता है, और इसी तरह अवतल सतहों के लिए भी $F_{A\rightarrow A}>0$

अध्यारोपण नियम

सुपरपोज़िशन नियम (या योग नियम) तब उपयोगी होता है जब दिए गए चार्ट या ग्राफ़ के साथ निश्चित ज्यामिति उपलब्ध नहीं होती है। सुपरपोज़िशन नियम हमें ज्ञात ज्यामिति के योग या अंतर का उपयोग करके उस ज्यामिति को व्यक्त करने की अनुमति देता है जिसे खोजा जा रहा है।

$F_{1\rightarrow (2,3)}=F_{1\rightarrow 2}+F_{1\rightarrow 3}$

पारस्परिकता

दृश्य कारकों के लिए पारस्परिकता प्रमेय किसी को गणना करने की अनुमति देता है $F_{B\rightarrow A}$ अगर कोई पहले से जानता है $F_{A\rightarrow B}$. दो सतहों के क्षेत्रों का उपयोग करना $A_{A}$ और $A_{B}$,

$A_{A}F_{A\rightarrow B}=A_{B}F_{B\rightarrow A}$

विभेदक क्षेत्रों के कारक देखें

File:View factor two differential areas illustration.svg

मनमाने विन्यास में दो विभेदक क्षेत्र

एक छोटी सपाट सतह की सीमा लेने से विभेदक क्षेत्र मिलते हैं, क्षेत्रों के दो विभेदक क्षेत्रों का दृश्य कारक ${\hbox{d}}A_{1}$ और ${\hbox{d}}A_{2}$ दूरी पर s द्वारा दिया गया है:

$dF_{1\rightarrow 2}={\frac {\cos \theta _{1}\cos \theta _{2}}{\pi s^{2}}}{\hbox{d}}A_{2}$

कहाँ $\theta _{1}$ और $\theta _{2}$ सतह के सामान्य और दो विभेदक क्षेत्रों के बीच किरण के बीच का कोण है।

सामान्य सतह से दृश्य कारक $A_{1}$ किसी अन्य सामान्य सतह पर $A_{2}$ द्वारा दिया गया है:

$F_{1\rightarrow 2}={\frac {1}{A_{1}}}\int _{A_{1}}\int _{A_{2}}{\frac {\cos \theta _{1}\cos \theta _{2}}{\pi s^{2}}}\,{\hbox{d}}A_{2}\,{\hbox{d}}A_{1}$

दृश्य कारक एटेंड्यू से संबंधित है#मुक्त स्थान में एटेंड्यू का संरक्षण।

नुसेल्ट एनालॉग

नुसेल्ट एनालॉग: प्रक्षेपित ठोस कोण

एक ज्यामितीय चित्र जो दृश्य कारक के बारे में अंतर्ज्ञान में सहायता कर सकता है, विल्हेम नुसेल्ट द्वारा विकसित किया गया था, और इसे नुसेल्ट एनालॉग कहा जाता है। विभेदक तत्व डीए के बीच दृश्य कारक_i और तत्व ए_j तत्व ए को प्रक्षेपित करके प्राप्त किया जा सकता है_j इकाई गोलार्ध की सतह पर, और फिर उसे ए के विमान में रुचि के बिंदु के चारों ओर इकाई सर्कल पर प्रक्षेपित करना_i. दृश्य कारक तब अंतर क्षेत्र डीए के बराबर होता है_i इस प्रक्षेपण द्वारा कवर किए गए इकाई वृत्त के अनुपात का गुना।

गोलार्ध पर प्रक्षेपण, ए द्वारा अंतरित ठोस कोण देता है_j, कारकों cos(θ) का ध्यान रखता है₂) और 1/आर²; वृत्त पर प्रक्षेपण और उसके क्षेत्रफल से विभाजन के बाद स्थानीय कारक cos(θ) का ध्यान रखा जाता है₁) और π द्वारा सामान्यीकरण।

नुसेल्ट एनालॉग का उपयोग कभी-कभी उपयुक्त मछली-आंख लेंस के माध्यम से फोटो खींचकर, जटिल सतहों के लिए फॉर्म कारकों को मापने के लिए किया जाता है। (अर्धगोलाकार फोटोग्राफी भी देखें)। लेकिन अब इसका मुख्य मूल्य अनिवार्य रूप से अंतर्ज्ञान के निर्माण में है।

यह भी देखें

• रेडियोसिटी_(हीट_ट्रांसफर), कई निकायों के बीच विकिरण हस्तांतरण को हल करने के लिए मैट्रिक्स गणना विधि।
• गेभर्ट कारक, किसी भी संख्या में सतहों के बीच विकिरण स्थानांतरण समस्याओं को हल करने के लिए अभिव्यक्ति।

बाहरी संबंध

A large number of 'standard' view factors can be calculated with the use of tables that are commonly provided in heat transfer textbooks.

• List of view factors for specific geometry cases
• View3D, a computer program (FOSS) for calculating view factors in 2D and 3D.