Aplicación de raíces cruzadas polinomiales al intercambio de energía radiante entre dos geometrías triangulares

Resumen

El factor de visión entre superficies es un elemento esencial en la transferencia de calor por radiación. En la actualidad, la literatura técnica no disponible de un método analítico para calcular los factores de visión en el intercambio de energía radiante entre superficies triangulares. Desarrollar un modelo analítico para geometrías triangulares requiere la suma de integrales múltiples, debido al cambio en los contornos de integración de las superficies, lo cual complejiza obtener la solución de diversas configuraciones. En este trabajo se pretende el desarrollo analítico de una expresión del factor de visión para el intercambio de energía radiante entre 32 configuraciones geométricas triangulares con bordes comunes y ángulo teta incluido. Para establecer comparaciones, fueron calculados 42 ejemplos con diversas configuraciones de forma para cada geometría usando la soluciona analítica (SA), la solución numérica obtenida con la regla múltiple de Simpson 1/3 con cinco intervalos (RMS) y los factores de visión computados mediante las raíz cruzada de Bretzhtsov (RCB). A partir de ocho geometrías básicas, mediante la regla de sumatorias es obtenido el factor de visión para otras 24 geometrías triangulares. En todos los casos evaluados, la RCB mostró los mejores ajustes. La naturaleza práctica de la contribución y los valores razonables de ajuste obtenidos, establecen a la propuesta como una herramienta adecuada para su uso en la ingeniería térmica.