پایان نامه رایگان درباره طول موج و محاسبه

دانلود پایان نامه

‏3 60
‏3 61
فلوچارت مربوط به نحوه محاسبه خواص تشعشعی در این پروژه برای یک طول موج مشخص در شکل 3-5 رسم شده است.

شکل‏3 5 – فلوچارت محاسبه خواص تشعشعی در یک طول موج مشخص
فصل چهارم


فصل چهارم: مدلسازی و روش بهینهسازی
در این فصل مدل ارائه شده از هر مسئله تشریح میشود و با ارائه روابط ریاضی یک معیار کمی به عنوان تابع هدف جهت بهینهسازی معرفی میگردد.
خنککاری تشعشعی
فرض میکنیم کل سیستم داخل یک محفظه که به خوبی عایق شده است قرار میگیرد. درنتیجه در محاسبات از هدایت حرارتی صرفنظر میشود. محفظه از بالا توسط یک ساختار چندلایه پوشش داده میشود (شکل 4-1). هدف خنک کردن کلیه مواد موجود در منطقه خنککاری است. با توجه به این که تداخلی بین محدوده تشعشع خورشید و تشعشع آسمان وجود ندارد، تابع را به عنوان شار تشعشعی وارد بر سطح زمین تعریف میشود، که شامل تشعشع خورشید و تشعشع آسمان است. همچنین ضریب جابهجایی ناشی از وزش باد با h نشان داده خواهد شد. در محاسبات h به میزان 10 W/m2Kتخمین زده شده است[50]. دمای محیط با Tamb، دمای پوشش با Ts و دمای ناحیه خنککاری با Tz نشان داده خواهد شد و فرض میشود Tz=Tamb=300 K. خواص تشعشعی پوشش در جهت بالا به پایین با اندیس 1-2 و در جهت پایین به بالا با اندیس 2-1 نشان داده میشود. ضریب صدور ناحیه خنککاری را با نمایش داده میشود. فرض میشود محفظه به اندازهی کافی طویل است و در نتیجه از اثر گوشهها صرف نظر میشود. مقاومت حرارتی بین پوشش و منطقه خنککاری برای هوای ساکن (Rth) برابر با 0.5 m2K/W تخمین زده شده است[50].

شکل ‏4 1 – محفظه خنککاری ، پوشش جابهجایی و منطقه خنککاری
در صورتی که یک پرتوی الکترومغناطیسی با شدت واحد، از پوشش به سمت پایین وجود داشته باشد، مطابق شکل 4-2 بینهایت پرتو در جهت بالا و پایین شکل خواهد گرفت. ضرایب و به ترتیب به عنوان شار تشعشعی وارد بر منطقه خنککاری و شار تشعشعی وارد بر پوشش، در اثر تابش یک پرتو با شدت واحد از پوشش به سمت پایین تعریف میشود. در نتیجه با توجه به شکل 4-2 این ضرایب محاسبه میشوند:
41
‏4 2

شکل ‏4 2 – تابش یک پرتو با شدت واحد از پوشش به سمت پایین

شکل ‏4 3 – تابش یک پرتو با شدت واحد از منطقه خنککاری به سمت بالا
به طور مشابه ضرایب و به عنوان شار تشعشعی وارد بر منطقه خنککاری و شار تشعشعی وارد بر پوشش، در اثر تابش یک پرتو با شدت واحد از منطقه خنککاری به سمت بالا تعریف میشود. مطابق شکل 4-3:
43
‏4 4
به کمک ضرایب تعریف شده و با نوشتن بالانس انرژی برای پوشش نوشته میشود:
45
که در این رابطه توزیع پلانک است [49].
46