Обмен излучением между поверхностями (Излучение от поверхности к поверхности)

Уравнение, упомянутое в предыдущем разделе для оценки скорости обмена энергией с помощью излучения между серым телом и окружающей средой, предполагает, что излучающее тело может видеть только большое окружающее абсолютно черное тело (представляющее собой окружающую среду). Следовательно, предполагается, что вся энергия, испускаемая малым, излучающим телом, абсорбируется окружающей средой.

В ситуациях, когда излучающие тела производят частично обмен излучением, следует ввести понятие коэффициент видимости излучения (F).

Коэффициент видимости излучения поверхности i в отношении поверхности j определяется как отношение энергии, испускаемой с поверхности i и непосредственно достигающей поверхности j, к общему количеству энергии, покидающей поверхность i. Имея в виду такое определение, получаем, что чистый обмен излучением между поверхностью площадью A_I и температурой T_I и некоторой поверхностью A_j с температурой T_j задается отношением:

Q_{излучение} = σ ε_i A_i F_ij ( T_i⁴ - T_j⁴)

Где:

F_ij есть конфигурационный фактор поверхности i относительно поверхности j

ε_i — коэффициент излучения поверхности i.

σ — постоянная Стефана-Больцмана/

Если у двух поверхностей разные коэффициенты излучения ε_i и ε_j, остаточный радиационный теплообмен задается следующей формулой:

Q_radiation = σ ( T_i⁴ - T_j⁴) / (( 1 - ε_i / A_iε_i) + (1 / A_i F_ij ) + ( 1 - ε_j / A_jε_j ))