Radiation modeling in an axisymmetric cylindrical enclosure containing a participating and radiatively nongray medium

Abstract

ÖZET KATILIMCI VE GRİ OLMAYAN BÎR ORTAM İÇEREN EKSENEL SİMETRİ OLAN SİLİNDİRİK BİR ÇEVREDE IŞINIM MODELLEMESİ Endüstriyel yanma sistemlerinde, ışınım ağır basan ısı transferi türüdür. Işınımın doğru modellenmesi bu yüksek sıcaklık sistemleri için çok önemlidir. Bu çalışmada, katılımcı ve gri olmayan bir ortam içeren eksenel simetri olan silindirik bir çevredeki ışınımla ısı transferi analiz edildi. Ortam içindeki her noktadaki sıcaklık profili biliniyor kabul edildi. İlk olarak, gri olmayan ortamın ışınım özelliklerini modellemek için spektral çizgiyi temel alarak gri gazların ağırlıklı toplanması metodu kullanıldı. Bu metotta, gri olmayan gaz belli sayıda gri gazlara ayrıldı. İlgili gazların ağırlık faktörleri ve yerel soğurma katsayıları soğurma çizgisinde siyah cisim enerjisinin dağılım fonksiyonu kullanılarak belirlendi. Işınım transfer denklemi ayrık ordinatlar yöntemini kullanarak her bir gri gaz için bağımsız olarak çözüldü. Son olarak, toplam ısı transferi oranlan, bütün gri gazlar için ışınım transfer denkleminin çözümleri basitçe toplanarak bulundu. Sonuçlar ortamdaki ısı diverjansı şeklinde sunuldu.

IV ABSTRACT RADIATION MODELING IN AN AXISYMMETRIC CYLINDRICAL ENCLOSURE CONTAINING A PARTICIPATING AND RADIATIVELY NONGRAY MEDIUM Thermal radiation is the predominant mode of heat transfer in industrial combustion systems. Accurate modeling of radiation is very important for the design of these high temperature systems. In this study, radiative heat transfer in an axisymmetric cylindrical enclosure containing a participating and nongray medium has been analyzed. Temperature profile is assumed to be known at all points in the medium. Firstly, spectral line based weighted sum of gray gases model is used to model radiative properties of nongray media. In this method, the nongray gas is replaced by a number of gray gases. The weight factors of corresponding gray gases and local absorption coefficients are determined by using an absorption-line blackbody distribution function. Radiative transport equation is solved for each gray gas independently by using discrete ordinates method. Finally, the total heat transfer rates are found by simply summing the solutions of radiative transport equation over all gray gases. Results have been presented in the forms of heat divergence in the medium.